電廠化學(xué)水處理中全膜分離技術(shù)的應(yīng)用探討

摘要：全膜分離技術(shù)在各個領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用，屬于一種新型的分離技術(shù)，可以更加高效的完成物質(zhì)分離。電廠化學(xué)水處理的難度較大，且該項工作在電廠運行過程中屬于關(guān)鍵內(nèi)容，如果仍然使用傳統(tǒng)的方式進行處理會降低化學(xué)水處理的效果。基于此，本文深入分析了在電廠化學(xué)水處理工作中全膜水處理技術(shù)的實際應(yīng)用，以此可以提高工作效率。

Abstract： Full membrane separation technology has a wide range of applications in various fields. It is a new type of separation technology that can complete material separation more efficiently. Chemical water treatment in power plants is more difficult， and this work is a key content in the operation of the power plant. If the traditional methods are still used for treatment， the effect of chemical water treatment will be reduced. Based on this， this paper deeply analyzes the practical application of full membrane water treatment technology in the chemical water treatment of power plants， which can improve work efficiency.

關(guān)鍵詞：電廠;化學(xué)水處理;全膜分離技術(shù);應(yīng)用策略

Key words： power plant;chemical water treatment;full membrane separation technology;application strategy

中圖分類號：TM621.8 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）30-0225-02

0 ?引言

隨著我國人口規(guī)模的不斷擴大，對于電力的需求量也在持續(xù)擴大，為了保證可以向人們穩(wěn)定的供應(yīng)電力，必須要對保障發(fā)電廠的正常運行。火力發(fā)電是當(dāng)前主要的發(fā)電形式，保證火電廠的經(jīng)濟效益和運行穩(wěn)定性是極其重要的。化學(xué)水處理是電廠運行過程中最為主要的工作系統(tǒng)之一，負責(zé)處理水資源的雜質(zhì)，避免設(shè)備被腐蝕。水資源通常來自地下水或者地表水，存在的雜質(zhì)類型較多，利用物理沉淀的方式難以真正將雜質(zhì)分離出去，進而給電廠的工作造成影響。全膜分離技術(shù)充分發(fā)揮了膜所具有的選擇透過性特征，能夠?qū)λY源中的各種粒子進行分離，進而改善水資源的質(zhì)量。電廠應(yīng)當(dāng)積極引進各種先進技術(shù)，對化學(xué)水處理工作進行改善，對水資源實施更加徹底的凈化。

1 ?全膜分離技術(shù)概念闡述

1.1 全膜分離技術(shù)的概念

全膜分離技術(shù)是一種將薄膜作為媒介的分離技術(shù)，主要利用膜所帶有的選擇透過性，利用壓力的推動作用來將液體中的不同粒子進行分離。全膜分離技術(shù)的應(yīng)用效果取決于膜的孔徑情況，膜孔徑的大小會決定粒子的通過直徑，只有小于膜孔徑的粒子才可以透過，進而能夠更好的完成粒子分離，達到分離液體、濃縮液體和凈化液體效果。當(dāng)前在電廠的化學(xué)水處理工作中全膜分離技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，對化學(xué)水處理系統(tǒng)進行了完善，在進行水處理時無需使用化學(xué)藥劑作為輔助。全膜分離技術(shù)所使用的主要工藝為三膜過濾，通過多層膜完成雜質(zhì)分離，對水資源實施有效的凈化處理，使原水轉(zhuǎn)化為符合有關(guān)規(guī)定的水資源。在全膜分離技術(shù)中所使用的膜主要有三種，每一種膜所對應(yīng)的是不同的分離技術(shù)，分別包括反滲透膜、超濾膜以及微濾膜。這三種膜的孔徑不同，截留分子量也存在差異，因此使得不同膜的分離效果、截留效果有所差異，可以確保各種成分都能夠完全分離，提升了水處理的效率。

1.2 全膜分離技術(shù)的特征

以往在進行水處理的過程中會選擇化學(xué)藥劑，可以對一部分雜質(zhì)進行處理和分離，但是仍然會導(dǎo)致化學(xué)污染的出現(xiàn)，使分離設(shè)備的工作壓力增加，導(dǎo)致生產(chǎn)活動無法繼續(xù)進行。如果不應(yīng)用化學(xué)藥劑，單純利用物理方法完成雜質(zhì)分離雖然不會造成較為嚴重的污染，但是分離效果也難以控制。全膜分離技術(shù)也屬于物理方法，同時具備化學(xué)藥劑和傳統(tǒng)物理方法的優(yōu)勢，操作也較為便利，可以更好的進行控制。全膜分離技術(shù)所需要使用的設(shè)備結(jié)構(gòu)較為簡單，并且使用的設(shè)備數(shù)量較少，可以通過最少的工序來得到最為純凈的水，后期在維護處理設(shè)備時難度也會有所減輕，減少了化學(xué)水處理工作的整體成本。全膜分離技術(shù)性能較為穩(wěn)定，不需要應(yīng)用化學(xué)藥劑和濃酸強堿，不會產(chǎn)生化學(xué)污染，符合國家提倡的節(jié)能環(huán)保要求，屬于節(jié)能型處理技術(shù)。全膜分離技術(shù)占用的空間較小，避免了土地資源的浪費，節(jié)約在土地方面所需要投入的成本，并且該項技術(shù)的應(yīng)用不會受到外界環(huán)境因素的影響。全膜分離技術(shù)對環(huán)境和溫度均無要求，不需刻意創(chuàng)建高溫環(huán)境和冷卻處理，這也在一定程度上提升了全膜分離技術(shù)的安全性[1]。

2 ?電廠全膜分離技術(shù)應(yīng)用類型

2.1 反滲透技術(shù)

反滲透技術(shù)是一種經(jīng)常使用的技術(shù)類型在，經(jīng)過該種技術(shù)凈化后的水資源質(zhì)量較高，需要投入的運行成本較低，不會產(chǎn)生污染，操作難度較小，因此在實際的工作過程中應(yīng)用效果較好。反滲透技術(shù)所使用的膜為反滲透膜，這種膜所過濾的屬于離子以及小分子物質(zhì)，進而去除水資源中的小分子雜質(zhì)。反滲透技術(shù)的推動力來自于反滲透膜左右兩側(cè)所產(chǎn)生的靜壓力，進而將液體混合物進行分離和過濾。但是由于該種技術(shù)所截留的離子或者分子物質(zhì)過小，使得水資源基本可以全部透過反滲透膜，這就需要有關(guān)人員采取其他的方法去除水資源中的其他雜質(zhì)，如反滲透法，將金屬鹽物質(zhì)、有機物等其他雜物去除。反滲透系統(tǒng)會受到其他因素的影響，如給水壓力、成分、外界溫度等，因此需要在系統(tǒng)中加入一定的回收裝置，這樣才能夠真正的做到節(jié)能減排，提高水的回收效率。

2.2 超濾技術(shù)

超濾技術(shù)是在開展化學(xué)水處理工作時的第一個環(huán)節(jié)，所使用的是超濾膜，膜的孔徑相對于其他膜來講較大，在0.05微米到50微米之間，可以在水處理的第一個環(huán)節(jié)將各種大分子雜質(zhì)分離除去。超濾技術(shù)的推動力也是來自于膜左右兩側(cè)的壓力，但是并不取決于靜壓力，而是取決于壓力所產(chǎn)生的差異，將膜作為介質(zhì)完成雜質(zhì)過濾。如果超濾膜左右兩側(cè)的壓力相同，那么化學(xué)水會在膜的表面流過，小于膜孔徑的分子可以通過，大于孔徑的分子物質(zhì)會被留下。在利用超濾技術(shù)后可以達到溶液凈化、雜質(zhì)隔離、溶液濃縮等多種目的。在應(yīng)用超濾膜時需要注意這種膜是以標準有機物的截留分子量作為表征，一般來講可以截留1千個或者30萬個分子。

2.3 電除鹽技術(shù)

電除鹽技術(shù)的應(yīng)用原理是在需要處理的液體中存有一定的電離子，這些粒子中帶有電荷性質(zhì)，同時在附加電場影響下完成分離。電除鹽技術(shù)應(yīng)用的推動力為電位差，加之膜的選擇透過性會將混合液中的電解質(zhì)以及離子過濾出去。在應(yīng)用電離子技術(shù)中使用的膜為離子交換膜，這種膜分為陰膜和陽膜兩個不同的部分，兩者均只容許和自己電荷屬性相同的離子通過。電除鹽技術(shù)在分離離子時具有較好的效果，可以保證水的電導(dǎo)率達到鍋爐系統(tǒng)的補水標準，做到深層脫鹽，在一定程度上可以有效彌補離子交換樹脂無法做到連續(xù)使用的缺陷。

3 ?電廠化學(xué)水處理合理應(yīng)用全膜分離技術(shù)的策略

3.1 根據(jù)不同要求選擇不同膜處理方案

膜的處理方案和全膜分離技術(shù)的應(yīng)用效果、化學(xué)水處理質(zhì)量之間均有著較為緊密的聯(lián)系，只有提升膜處理方案的合理性才能夠保證最終的處理效果。電廠在設(shè)計水處理方案時極其靈活，是結(jié)合水資源的特點、水質(zhì)要求所決定的，本身方案就具有系統(tǒng)性的特點。常用的兩種膜處理方案為半膜脫離和全膜分離，兩種分離手段在前期的處理工序和環(huán)節(jié)上相同，在膜脫鹽預(yù)處理方面也相同，均是采用超濾技術(shù)和反滲透技術(shù)進行聯(lián)合處理。在這一過程中可以分離掉幾乎所有的膠體硅、鹽分、總有機碳，對于后續(xù)的化學(xué)水處理而言有著重要的積極影響。半膜脫離和全膜分離的差異在后續(xù)處理環(huán)節(jié)方面，前者利用離子交換術(shù)來對水資源實施深度的除鹽處理，后者則是利用電去除離子技術(shù)。結(jié)合以往的工作經(jīng)驗進行分析，每一種方案都可以滿足水質(zhì)的標準，對水資源實施深度的處理，但是需要根據(jù)電廠循環(huán)系統(tǒng)的特點選擇不同的處理方案，這樣才可以更好的輔助電廠穩(wěn)定運行，強化水處理效果[2]。

3.2 重視不同技術(shù)應(yīng)用的注意要點

3.2.1 反滲透技術(shù)應(yīng)用要點

必須要注重對原水進行預(yù)處理，可以防止原水中的雜質(zhì)給反滲透系統(tǒng)造成堵塞。在預(yù)處理之后可將水資源中所漂浮的明顯懸浮物進行消除，減輕水資源的渾濁程度。反滲透技術(shù)對于懸浮物的情況具有較高的要求，因此在應(yīng)用反滲透技術(shù)需要利用特殊的方法來檢測原水的質(zhì)量，來評估懸浮物的實際污染指數(shù)。當(dāng)污染指數(shù)在5以下時即可，但是最好污染指數(shù)小于3，可以取得更好的處理效果。預(yù)處理時需要對水資源實施殺菌處理，可以有效避免水中的微生物生長。

3.2.2 超濾技術(shù)應(yīng)用要點

超濾膜在運行過程中容易出現(xiàn)較多的污染，會影響到化學(xué)水的最終處理效果。第一，會受到膠體污染。在地表水之中存在著大量的膠體，尤其是季節(jié)不斷的變化，地表水中的黏土或者淤泥含量會有所增加，如果沒有對其進行處理直接應(yīng)用超濾膜技術(shù)，會給濾膜帶來極其嚴重的危害。長期下去大量的膠體微粒會附著在超濾膜的表面，最終形成凝膠層，如果嚴重甚至?xí)o流水通道造成堵塞問題。第二，有機物污染。在水資源中含有大量的有機物，部分時候是在進行水處理時由人工加入的，例如清潔劑或者絮凝劑等，部分有機物如丹寧酸為水中所自帶的物質(zhì)，也會在膜表面吸附，進而給膜的性能造成損傷。

3.2.3 電除鹽技術(shù)應(yīng)用要點

電除鹽技術(shù)應(yīng)用時需要注意各種具有一定硬度的元素、有機物、變價金屬離子、氧化劑、二氧化鈦、固體懸浮物或者細菌等。其中氧化劑會給膜造成氧化反應(yīng)，導(dǎo)致電除鹽技術(shù)應(yīng)用中的各個組件功能受到影響。氧化反應(yīng)還會增加TOC的含量，給膜造成嚴重的污染，使離子的遷移速度不斷下降，嚴重時會使膜出現(xiàn)破裂的現(xiàn)象。變價金屬離子常見的包括鐵離子和錳離子，會催化氧化作用的發(fā)生，永久性的降低膜的具體性能。具有一定硬度的元素包括鈣元素和鎂元素，會導(dǎo)致電除鹽單元中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的問題，增加酸堿值的濃度[3]。

4 ?結(jié)束語

當(dāng)參數(shù)較高的火電機組在運行過程中，對水質(zhì)情況的感知度會提高，且高于低參數(shù)的火電機組，當(dāng)化學(xué)水質(zhì)量出現(xiàn)下降的狀況時，會逐漸腐蝕工作設(shè)備，造成設(shè)備結(jié)垢的問題出現(xiàn)，影響了鍋爐以及發(fā)電動機的運行。化學(xué)水處理系統(tǒng)可以保障鍋爐補給水的質(zhì)量，讓火電機組可以更加安全的運行。隨著我國電力行業(yè)的快速發(fā)展，火電機組的規(guī)模也會逐漸擴大，因此在處理化學(xué)水的問題上也有了更加高標準的要求。因此作為火電廠的管理人員應(yīng)當(dāng)合理的應(yīng)用全膜分離技術(shù)，認識到全膜分離技術(shù)的作用，以此來提高電廠的化學(xué)水處理質(zhì)量和效率。

參考文獻：

[1]孫皓，曹萍.全膜分離技術(shù)及其在電廠化學(xué)水處理中的應(yīng)用[J].天津化工，2019，33（03）：52-54.

[2]葛新杰.全膜分離技術(shù)在電廠化學(xué)水處理中的應(yīng)用[J].中國資源綜合利用，2019，37（12）：178-180.

[3]蘇曉明.全膜分離技術(shù)及其在電廠化學(xué)水處理中的應(yīng)用[J].節(jié)能與環(huán)保，2019（02）：104-105.

作者簡介：王曉林（1970-），男，山西臨猗人，畢業(yè)于華北工學(xué)院，研究方向為電廠化學(xué)。