膜技術在電廠水處理中的應用

賓煜

摘要：對于膜技術而言，很多年前一直不被人們公認，但是最近這幾年隨著社會的發展，電力技術的不斷提高，膜技術的潛力已經被很多專家所公認，在美國，這項技術已經普遍存在了，很多年前美國專家就說：一直沒有像膜技術這么廣泛的被眾人應用，從這點可以清楚的看出，膜技術已經在世界各地起到了顯著的效果，被很多人所公認。

關鍵詞：膜技術;電廠水處理;應用

社會的發展使人們對水質要求更高，提高水處理技術水平，能夠使電廠運行效率提升，延長使用壽命，避免因水質過低而造成的設備故障問題。膜技術的應用能夠有效滿足電廠水質要求，且處理成本低、操作簡便、具有較大規模，因此要重視膜技術在電廠水處理中的應用。

1、膜技術概述

膜技術出現時間較早，且隨著研究的不斷深入，膜技術逐漸完善，應用范圍不斷擴大。時至今日，膜技術依然有著極大的發展潛力與廣闊的應用前景。如今，膜技術在社會各行業中仍然有著極高的關注度。水處理是膜技術最常見應用方式，根據性質不同主要有微濾、超濾、納濾、電除鹽以及反滲透這幾種技術。

2、電廠水處理中膜技術的應用

2.1RO和EDI

2.1.1應用原理

RO即反滲透技術，其主要使用反滲透膜實現水處理工作。反滲透膜使用高分子材料制作而成，呈現半透特性，是具有選擇性的薄膜。當其受外力作用，可以使水中某些成分和水分子選擇性透過，實現水溶液的提純、濃縮或者分離。EDI是電除鹽技術，該技術主要利用電場實現對水溶液中無機離子的去除，屬于一種新型水處理技術，通常應用于純水制備。該技術在電滲析技術基礎上將其和離子交換技術進行有效融合，使其克服了兩種技術在應用過程中存在的缺點，實現了處理質量的提高。將其應用于電廠水處理工作中，可以充分滿足鍋爐對水質硬度、電導率等的要求。

2.1.2應用方式。2.1.2.1蒸餾法。蒸餾技術在20世紀中期就已經出現，隨著科學技術的發展，如今出現了閃蒸技術。這種技術在純水的制備中有著極好效果。通過閃蒸方式得到的純水，其電導率為1～10Ls/cm。但這種純水難以滿足高參數鍋爐運行條件，因此要使用離子交換方式進行再次處理。2.1.2.2離子交換法。離子交換法是我國電廠早期應用的純水制備方式，在長期發展與完善下，離子交換技術已經趨近成熟，所制備出的純水有著很高的純度。在早期電廠中得到了廣泛應用。2.1.2.3離子交換與反滲透結合。早期純水制備中應用的離子交換技術需要應用酸堿再生措施，因此在純水制備過程中會產生酸堿度較高的廢液，不利于環境保護。此外，對具有較高含鹽量的污水進行處理時，應用離子交換技術會使其處理成本升高。反滲透技術出現時間較晚，對含鹽量較高廢水有較好處理效果，將其與離子交換技術結合能夠實現純水制備質量提升。由于其應用效果好、制備成本低、效率高等優點，這種融合制備方式在電廠水處理中已經得到普及。2.1.2.4全膜工藝。全膜工藝在未來電廠水處理中有著極好發展前景，能夠完全擺脫離子交換技術的應用并彌補離子交換技術中存在的不足。對其出水水質進行檢測發現，其水質已經達到混床水質標準，且不需要應用酸堿再生技術，因此不向外界排放廢液，有著極高自動化水平。

2.2超濾

超濾技術利用壓力實現水處理工作，但其主要使用多孔膜作為材料，實現對水中雜質的機械性過濾，只能對具有較大分子的膠體、病毒或其他物質進行截留。截留分子量是超濾技術分離指標，根據具體分離需求不同，其分離指標也并不相同。若截留分子量為20萬，則表示超過20萬的物質都不能通過膜，從而實現物質的截留。與傳統水處理設備相比，超濾有著較為優異的截留能力。若傳統處理方式可以去掉原水中30%的雜質，則超濾方式的應用能夠去除97%左右相同物質。且在電廠應用中發現，超濾技術的使用可以使鍋爐中水和蒸汽的二氧化硅含量減少，實現蒸汽純度的提升。并且有效延長了后續反滲透系統清洗的周期，延長反滲透膜運行壽命，提高電廠運行的經濟性和穩定性。目前，超濾在大型發電機組的水處理中已廣泛應用起來。

2.3納濾和微濾

2.3.1納濾。納濾又稱松散型反滲透，它和反滲透一樣，可以去除水中離子和有機物，但它對二價離子去除率高（95%以上），對一價離子去除率低（40%～80%）。納濾的這一性能決定了它的用途，目前一般在生活飲用水處理上代替反滲透，它有保留一定礦物質又能去除有機物的優點.在發電廠水處理中，人們較多關注的是它用作循環冷卻水處理。去除硬度以防垢，以及用于循環冷卻水排水的回收利用。但是由于投資費用高，目前尚無人使用。

2.3.2微濾。微濾是指濾除水中0.1Lm以上顆粒的膜過濾。它在電子工業純水處理中用作終端處理，去除水中顆粒狀物。目前發電廠對純水中顆粒狀物要求不高，所以應用較少，將來在超超臨界機組補給水處理上可能有所應用。但微濾良好的分離性能，在電廠水處理中仍有許多地方可以應用。比如，在大機組凝結水中的金屬腐蝕產物（氧化鐵）顆粒，有人檢測，其粒徑大部分在5～10Lm，可以用微濾予以去除，這是凝結水過濾除鐵的一種形式。類似裝置已有使用，但目前所用微孔濾膜的孔徑較大.還有人用0.45Lm濾膜濾除凝結水（或給水）中的鐵，濾除率達98%。

3、膜技術在電廠水處理應用中的新發展

膜技術經常應用在電廠水處理當中，而且采用的是最先進的工藝流程：預處理寅反滲透寅EDI電除鹽，膜技術發展的進步，使得超濾以及微濾處理的能力也大大的提高。微濾和超濾是壓力驅動膜，然后反透膜的分離原理和它卻不是一樣的，這種情況一般都是屬于機械截留，主要目的是為了分解一些顆粒比較大的分子物質，還有一些膠體、病毒等。經過一些相關的試驗，我們可以證明，作為預處理裝置的微濾而言，反滲透生產出來的水量比較清晰，而且污染性還是很小的，所以，對于一些反滲透膜的化學清洗次數，我們可以規定到每月一次，或者更多次。如果考慮預處理工藝出水水質對后續反滲透膜的壽命影響，可以大幅延長反滲透膜的壽命，從而降低維修、清理、更換方面的成本?！癠F-RO”膜工藝進行除鹽試驗，其出水硬度、活性硅、電導率等參數均能滿足電廠超高壓、亞臨界鍋爐的補水水質要求。

4、結語

近年來，新型的膜技術近些年發展很快，隨著新材料的研究及其制造成本的不斷下降，還有運行經驗的不斷積累，反滲透的投資和運行費用不斷降低，有許多技術很適合發電廠各種水處理工作，在鍋爐補給水制備工藝中，在類似原水水質條件下，采用反滲透技術替代陽床、陰床一級除鹽、采用電除鹽EDI替代混床離子交換的膜法工藝，完全能夠滿足高壓鍋爐用水的要求。

參考文獻：

[1]夏中明.國外超濾技術的應用及投資分析[J].武漢水利電力大學學報，1996，29（6）：114～116.

[2]孫詠紅等.超濾在反滲透預處理工藝中的應用[J].水處理技術，1993，19（6）：350～353.

[3]王靜等.超濾膜和微濾膜在污（廢）水處理中的應用研究現狀及發展趨勢[J].工業水處理，2001，21（3）：4～7.

（作者單位：神華國華孟津發電有限責任公司）