論電廠化學水處理中全膜分離技術的應用

李彬峰

摘 要：隨著熱力發電系統日趨成熟，對水質的要求也越來越高，優質的水源不僅能保護發電設備不被腐蝕，保障電力設備運行的安全性，而且還能降低運行成本，減少因設備檢修而帶來的影響，提高運行的經濟效益。因此，在電廠的生產過程中，需要對水進行凈化處理，消除水中包含的雜質。文章在基于全膜分離技術分析的基礎上，指出全膜分離技術在電廠化學水處理應用中的優越性，為電廠的化學水處理系統提供一個新的思路。

關鍵詞：全膜分離技術；電廠化學；應用

引言

在市場經濟快速發展的今天，電能已經成為社會發展不可或缺的一部分，因此，保證電廠設備的安全性和可靠性是電廠正常供電的前提和保障，而水作為電廠生產中最重要的生產介質，在許多環節中都需要利用它來實現能量之間的相互轉化，所以水的質量直接決定了電廠的效益。電廠所用的水主要是地下水和地表水兩種，這些水中含有各種各樣的雜質，其中對電廠設備有影響的是腐蝕因子，積鹽因子和結垢因子，因此，在水進入汽輪機或鍋爐之前，要把水中的這些不利因子分離出去，避免對設備造成損壞，延長電廠生產設備的使用壽命和提高運行的效率。為了保證電廠用水的安全性和可靠性，必須采用科學的化學水處理技術，對水進行凈化處理，為此全膜分離技術應運而生，因其優異的化學水處理工藝，在電廠的水處理中得到了廣泛的應用。

1 全膜分離技術概述

1.1 膜分離的概念與特點

膜分離方法，即利用壓力為推動力，依靠膜的選擇透過性，把液體中各種成分的粒子進行分離的方法。膜分離法的核心是膜本身，它是根據薄膜內壁上不同的孔徑大小，來選擇直徑滿足要求的粒子通過，達到分離，濃縮和凈化的目的。傳統的水處理方法中，一般采用機械凈化的方式把水中的大顆粒懸浮物和膠狀物質過濾出來，再利用軟化去除水中的硬度，在進行過濾的過程中，經過陰陽床和混床的作用雖然可以更有效的去除水中含有的雜質，但是會有化學污染液產生，造成生產無法繼續進行。傳統的生產工藝，在設備維護和技術操作上也很復雜，會增大勞動的疲勞度而損壞設備，滿足不了生產的要求。為了解決傳統水處理工藝中所產生的酸堿化學污染物，全膜分離技術完全彌補了傳統工藝的缺陷，不僅操作簡單，易于控制，而且無須化學藥劑，僅僅通過物理手段就達到了分離的效果，不污染環境。

1.2 全膜分離技術

目前很多電廠的水處理系統主要是以全膜分離技術為主，利用三膜過濾工藝，可以將原水轉變為水質達標的水。全膜分離技術，在電廠水處理過程中沒有利用任何的化學輔助藥劑，因為膜的表面有很多孔徑，可以利用根據孔的大小來達到凈化水的效果，該分離過程是物理過程，不會造成任何的環境污染。一般膜的孔徑為微米級，根據孔的直徑的不同，可以將膜分為超濾膜，反滲透膜，微濾膜等。

由于膜的孔徑和截留分子量不同，決定了膜的分離和截留性能的差異，為了更加形象的表現膜的孔徑與截留物大小的關系，根據物質中所含的粒子直徑大小的不同，利用全膜分離技術可以將每一種成分都分離出來，充分發揮了膜對離子的選擇透過特性，使得電廠水處理的效果更加的明顯。

2 全膜分離技術在電廠化學水處理中的應用

近幾年來，電廠的化學水處理技術在不斷的提升，各個系統也趨于完善，其中比較成熟的是全膜分離技術，其主要被用于鍋爐補給水的凈化和過濾。膜分離技術在常溫下就能進行操作，兼備分離，濃縮和純化的功能，不會產生污染物，其自動化程度也很高。在電廠的化學處理中主要有反滲透，超濾和電除鹽等三種應用形式，下面將具體分析其在電廠化學水處理中的應用形式。

2.1 反滲透技術

反滲透技術，是利用反滲透膜具有的選擇特性，即只能通過溶劑分子（通常為水分子）而攔截其他的離子物質，把兩側膜的靜壓力差作為離子通過反滲透膜的推動力，進而克服滲透壓，實現對液體中雜質的分離。在這個過程中，操作的壓差一般為1.5MPa到10.5MPa之間，能把液體中的離子，大分子和顆粒與膠狀物清除，清除率能達到90%以上。

2.2 超濾技術

超濾技術，作為電廠化學水處理的第一道工序，主要因為超濾膜的孔徑比較大，能把水中的大分子和顆粒狀的物質首先分離出去。超濾技術以壓力為推動力，操作壓為0.2MPa到0.3MPa之間。當液體由水泵進入到超濾器時，會在超濾器的超濾膜表面發生分離，水分子和其他小分子的離子可以透過濾膜，而大分子溶質和其他顆粒與物質，例如蛋白質病毒，膠體等物質會被濾膜阻隔，使其無法通過濾膜，實現對液體進行分離，提純和濃縮的效果。

2.3 電除鹽技術

電除鹽技術，顧名思義就是利用液體中所含離子自身帶的電荷性質和分子的大小，在附加電場的作用下，以電位差作為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，把溶液中的富集電解質和離子分離出去。電除鹽技術的主要組成部分是離子交換膜，該膜分為陰膜和陽膜。陰膜只允許陰離子通過而阻礙陽離子的通行；陽膜只允許陽離子通過而阻擋陰離子通過。這樣有效而且快速的把溶液中的雜質離子分離出去，使得水的電導率達到鍋爐補給水的基本要求，而且能達到深層脫鹽的效果，彌補了離子交換樹脂不能連續使用的缺點。

3 全膜分離技術應用實例分析

目前，隨著各行各業對工藝的要求越來越高，全膜分離技術得到了廣泛的應用，已經逐漸形成了一個頗具規模的工業技術體系。該技術在某地的一個小型電廠充分的得到了運用，這個小型電廠主要是負責對日常生活垃圾進行焚燒處理。該廠配置有兩套垃圾焚燒裝置，型號都為往復爐排式焚燒鍋爐，每臺鍋爐工作時的對垃圾的焚燒能力為500t/d，鍋爐的補水系統的補給量為24t/h，補給所用的水是當地的自然水源，對原水進行過濾凈化時采用全膜分離技術，控制系統是基于DOS設計的自動控制系統。該電廠進行工作時，首先將蓄水池中的水通過原水泵，運輸到多介質過濾器，在通過活性炭過濾器，把原水中的大顆粒物質和膠狀物阻隔在濾層外面，使水呈現清澈的狀態；接著，繼續通過超濾，進入到一級反滲透裝置中，去除二氧化碳，流入淡水箱里；在二級反滲透裝置的作用下，進入中間水箱，最后經過除鹽裝置，實現鍋爐的補水。整個過程中，都是采用物理手段，沒有用到一絲化學藥劑，保證了過濾水的質量要求，而且整個過程實現了自動化控制和管理，降低了人工操作過程中失誤，減少了成本的投入。

4 結束語

隨著科學技術的不斷發展，需要不斷優化和改進電廠的化學水處理系統，充分利用全膜分離技術，實現對原水的分離，濃縮和凈化。因此，要不斷引進新技術，彌補因傳統化學水處理技術帶來的缺陷，提高電廠的運行效率。通過對全膜分離技術在電廠中的運用進行分析和研究，特別是對幾種全膜分離技術的分析，讓我們對全膜分離技術有了更加全面的了解，為電廠的化學水處理系統開辟了一個新的天地。

參考文獻

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