電廠污水處理中膜處理技術(shù)的應(yīng)用探究

劉真

摘 要：隨著社會生活水平的不斷提高，電廠建設(shè)工作也逐漸被越來越多的人重視，特別是電廠熱力發(fā)電系統(tǒng)中的水質(zhì)問題，其污水處理工作如果不徹底，使得水中的雜質(zhì)過多，就會對熱力設(shè)備的正常運行產(chǎn)生積鹽、腐蝕等問題，進而影響到電廠的經(jīng)濟效益和安全生產(chǎn)。為了實現(xiàn)對電廠污水的有效處理，文章將從膜處理技術(shù)的原理和特點著手，對其在電廠污水處理中的應(yīng)用進行深入分析。

關(guān)鍵詞：電廠；污水處理；膜技術(shù)；應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，電能資源已經(jīng)成為人們在日常生活和生產(chǎn)中必不可少的能源，是社會正常發(fā)展的重要保障，因此，人們對電廠的電能供應(yīng)工作也提出了越來越高的要求。但是，在電廠的熱力發(fā)電系統(tǒng)中，水質(zhì)的好壞是影響相關(guān)設(shè)備運行的主要因素，一旦污水處理的不徹底，水中殘留的過多雜質(zhì)就會使設(shè)備產(chǎn)生腐蝕、故障等實際問題，直接影響到發(fā)電工作。因此，必須將電廠污水處理工作放在重要的位置，大力推廣與應(yīng)用膜處理技術(shù)。

1 膜處理技術(shù)原理及特點

膜處理技術(shù)實際上就是借助外力的推動作用，通過一種具有選擇透過性能的特制薄膜來實現(xiàn)對混合物中不同成分的過濾，以達到分離、濃縮、提純等目的的技術(shù)手段，一般可分為固膜和液膜。膜處理技術(shù)原理主要包括了以下兩方面內(nèi)容：（1）利用混合物中不同成分質(zhì)量、大小、體積和形態(tài)的不同，利用過篩的方法實現(xiàn)物質(zhì)之間的分離；（2）利用混合物中不同成分化學(xué)性質(zhì)的不同，其在通過薄膜時的溶解速度也有區(qū)別，以實現(xiàn)物質(zhì)之間的分離。

與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比較而言，膜處理技術(shù)具有其不可比擬的優(yōu)勢特點：（1）膜處理技術(shù)中所使用的設(shè)備體積較小，結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，且分離效率較高，應(yīng)用的范圍也比較廣泛；（2）膜處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對相對分子量從幾百到幾千的物質(zhì)分離；（3）膜處理技術(shù)可以在常溫條件下進行，在分離過程中不會出現(xiàn)“相”的變化，且技術(shù)耗能較低，具有綠色環(huán)保的特點。

2 電廠污水處理中膜技術(shù)的分類

膜處理技術(shù)在不斷研發(fā)過程中已經(jīng)出現(xiàn)了反滲透、微濾、超濾、電滲析、納濾以及滲透氣化等幾種方式，并且在工業(yè)廢水處理和生活污水處理工作中已經(jīng)實現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。在電廠污水處理中，主要應(yīng)用的是以下三種膜分離技術(shù)：

2.1 超濾技術(shù)

超濾膜分離是電廠污水處理中常見的一種處理工藝。在污水處理中使用超濾膜，主要是利用了壓力的驅(qū)動作用和多孔膜，將污水中存在的分子量較大的雜質(zhì)、顆粒以及膠體等通過活性膜進行去除，主要應(yīng)用于電廠大范圍污水處理工作當(dāng)中。

2.2 反滲透技術(shù)

反滲透技術(shù)是電廠污水處理系統(tǒng)中最為重要的技術(shù)。反滲透膜是一種高分子性質(zhì)的材料，主要是利用了溶液滲透壓不同的原理，在污水中只有水分子能夠?qū)崿F(xiàn)穿透，以實現(xiàn)對污水中的離子、細菌、膠體等雜質(zhì)的去除。膜元件是反滲透裝置中極其重要的核心元件，污水在經(jīng)過加壓處理之后能夠從元件進入到隔網(wǎng)層當(dāng)中，將雜質(zhì)從導(dǎo)流層的管道中排除，從而余留下沒有污染的淡水。

2.3 全膜分離技術(shù)

全膜分離技術(shù)又會被稱之為三膜處理技術(shù)，主要應(yīng)用于對電廠鍋爐補給水的處理工作當(dāng)中。應(yīng)用全膜分離技術(shù)，其水質(zhì)的處理效果與經(jīng)過陰、陽混床處理效果相同，同時不會出現(xiàn)廢液排放和酸堿再生的現(xiàn)象，這種技術(shù)有效的實現(xiàn)了對電廠污水自動化處理。

3 膜處理技術(shù)在電廠污水處理中的應(yīng)用

某電廠共有發(fā)電機組6臺，總循環(huán)冷卻水量為6.4萬m3/h，其排污水量為1萬m3/h；但是由于該電廠位于我國北方缺水區(qū)域，淡水資源相對匱乏使得供水矛盾較為突出；為了有效的緩解供水矛盾，保證電能供應(yīng)正常，現(xiàn)建設(shè)了膜分離污水處理項目，主要在以下三個環(huán)節(jié)中實現(xiàn)了應(yīng)用。

3.1 預(yù)處理超濾反滲透技術(shù)

在該電廠中，循環(huán)流化床機組在對鍋爐補給水系統(tǒng)進行設(shè)計的時候，其供水量的設(shè)計規(guī)模為2×70m3/h，循環(huán)流化床鍋爐中補給水的水質(zhì)要求為電導(dǎo)率<0.2μs/cm，二氧化硅率<20μg/L。

在此系統(tǒng)中，采用了預(yù)處理反滲透電除鹽技術(shù)，其控制系統(tǒng)為自動控制的方式，主要通過PLC程序?qū)︻A(yù)處理以及EDI系統(tǒng)等進行控制，并通過CRT站對其進行監(jiān)管與控制；預(yù)處理超濾反滲透技術(shù)的工藝流程為：原水箱——清水泵——多介質(zhì)過濾器——超濾裝置——反滲透裝置——中間水箱——中間水泵——陰陽床——除鹽水箱——除鹽水泵。

在此預(yù)處理系統(tǒng)中，主要采用了多介質(zhì)的過濾器，對原水中存在的各種機械類雜質(zhì)實現(xiàn)了有效的去除，使得進入超濾裝置的水濁度<2mg/L；使用超濾裝置主要目的是實現(xiàn)對污水中有機物雜質(zhì)的濾除，以保證進入反滲透裝置中水的水濁度。

3.2 鍋爐補給水中的全膜技術(shù)

該電廠中，一般情況下是通過對生活垃圾的焚燒來實現(xiàn)發(fā)電，主要包括了兩臺9MW的中壓單缸沖動凝汽式汽輪機組以及兩套往復(fù)爐排式焚燒鍋爐，且單臺鍋爐的處理能力為500t/d；在鍋爐補給水系統(tǒng)進行設(shè)計時，其供水量的設(shè)計規(guī)模為2×12t/h，并將當(dāng)?shù)睾铀畞碜鳛槭褂玫脑煌瑫r，中壓鍋爐的補給水要求為電導(dǎo)率<0.2μs/cm，二氧化硅率<20μg/L。

在此系統(tǒng)中，采用的是預(yù)處理全膜分離技術(shù)，其控制方式采用的是DCS的自動控制系統(tǒng)，預(yù)處理全膜分離技術(shù)的工藝流程為：調(diào)節(jié)蓄水泵——原水泵——多介質(zhì)過濾器——活性炭過濾器——淡水箱——二級反滲透裝置——中間水箱——電除鹽裝置——除鹽水箱——除鹽水泵——鍋爐補水。

預(yù)處理系統(tǒng)中所使用的多介質(zhì)過濾器和活性炭過濾器，將原水中的絕大部分懸浮物和膠體等雜質(zhì)截留在濾層當(dāng)中，同時對原水中存在的余氯、微量油、有機物等實現(xiàn)了濾除，保證其補給水的水濁度<5mg/L。

3.3 循環(huán)冷卻排污水中的納濾膜技術(shù)

除此之外，該電廠將節(jié)水工作的重點放在對循環(huán)冷卻排污水的回收利用方面，建設(shè)了反滲透除鹽水的項目，將作為原水水源，并將反滲透出水作為實現(xiàn)鍋爐預(yù)脫鹽的補充水，將泵打到煤廠的輸煤棧橋來作為噴淋水，其納濾膜處理工藝為：原水——澄清池——無閥濾池——清水池——多介質(zhì)過濾器——活性炭過濾器——保安過濾器--反滲透裝置。通過對3×10m3/d規(guī)模的投資和運行費用分析，發(fā)現(xiàn)納濾膜處理系統(tǒng)具有可行性高、經(jīng)濟實用的優(yōu)勢。

4 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，科研人員對膜分離技術(shù)實現(xiàn)了較為深入的研究，并將其從實驗室逐漸轉(zhuǎn)移到工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)當(dāng)中，包括食品加工、醫(yī)療醫(yī)藥、攝影廢水、石油化工等多個行業(yè)領(lǐng)域，特別是在電廠污水處理當(dāng)中的應(yīng)用，在節(jié)能環(huán)保的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了循環(huán)利用，且其處理效益十分明顯，在很大程度上為電廠發(fā)電工作提供了保障。

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