电厂化学水处理中全膜分离技术的应用

摘 要：随着热力发电系统日趋成熟,对水质的要求也越来越高,优质的水源不仅能保护发电设备不被腐蚀,保障电力设备运行的安全性,而且还能降低运行成本,减少因设备检修而带来的影响,提高运行的经济效益.因此,在电厂的生产过程中,需要对水进行净化处理,消除水中包含的杂质.文章在基于全膜分离技术分析的基础上,指出全膜分离技术在电厂化学水处理应用中的优越性,为电厂的化学水处理系统提供一个新的思路.

关 键 词：全膜分离技术；电厂化学；应用

引言

在市场经济快速发展的今天,电能已经成为社会发展不可或缺的一部分,因此,保证电厂设备的安全性和可靠性是电厂正常供电的前提和保障,而水作为电厂生产中最重要的生产介质,在许多环节中都需要利用它来实现能量之间的相互转化,所以水的质量直接决定了电厂的效益.电厂所用的水主要是地下水和地表水两种,这些水中含有各种各样的杂质,其中对电厂设备有影响的是腐蚀因子,积盐因子和结垢因子,因此,在水进入汽轮机或锅炉之前,要把水中的这些不利因子分离出去,避免对设备造成损坏,延长电厂生产设备的使用寿命和提高运行的效率.为了保证电厂用水的安全性和可靠性,必须采用科学的化学水处理技术,对水进行净化处理,为此全膜分离技术应运而生,因其优异的化学水处理工艺,在电厂的水处理中得到了广泛的应用.

1全膜分离技术概述

1.1膜分离的概念与特点

膜分离方法,即利用压力为推动力,依靠膜的选择透过性,把液体中各种成分的粒子进行分离的方法.膜分离法的核心是膜本身,它是根据薄膜内壁上不同的孔径大小,来选择直径满足要求的粒子通过,达到分离,浓缩和净化的目的.传统的水处理方法中,一般采用机械净化的方式把水中的大颗粒悬浮物和胶状物质过滤出来,再利用软化去除水中的硬度,在进行过滤的过程中,经过阴阳床和混床的作用虽然可以更有效的去除水中含有的杂质,但是会有化学污染液产生,造成生产无法继续进行.传统的生产工艺,在设备维护和技术操作上也很复杂,会增大劳动的疲劳度而损坏设备,满足不了生产的要求.为了解决传统水处理工艺中所产生的酸碱化学污染物,全膜分离技术完全弥补了传统工艺的缺陷,不仅操作简单,易于控制,而且无须化学药剂,仅仅通过物理手段就达到了分离的效果,不污染环境.

1.2全膜分离技术

目前很多电厂的水处理系统主要是以全膜分离技术为主,利用三膜过滤工艺,可以将原水转变为水质达标的水.全膜分离技术,在电厂水处理过程中没有利用任何的化学辅助药剂,因为膜的表面有很多孔径,可以利用根据孔的大小来达到净化水的效果,该分离过程是物理过程,不会造成任何的环境污染.一般膜的孔径为微米级,根据孔的直径的不同,可以将膜分为超滤膜,反渗透膜,微滤膜等.

由于膜的孔径和截留分子量不同,决定了膜的分离和截留性能的差异,为了更加形象的表现膜的孔径与截留物大小的关系,根据物质中所含的粒子直径大小的不同,利用全膜分离技术可以将每一种成分都分离出来,充分发挥了膜对离子的选择透过特性,使得电厂水处理的效果更加的明显.

2全膜分离技术在电厂化学水处理中的应用

近几年来,电厂的化学水处理技术在不断的提升,各个系统也趋于完善,其中比较成熟的是全膜分离技术,其主要被用于锅炉补给水的净化和过滤.膜分离技术在常温下就能进行操作,兼备分离,浓缩和纯化的功能,不会产生污染物,其自动化程度也很高.在电厂的化学处理中主要有反渗透,超滤和电除盐等三种应用形式,下面将具体分析其在电厂化学水处理中的应用形式.

2.1反渗透技术

反渗透技术,是利用反渗透膜具有的选择特性,即只能通过溶剂分子（通常为水分子）而拦截其他的离子物质,把两侧膜的静压力差作为离子通过反渗透膜的推动力,进而克服渗透压,实现对液体中杂质的分离.在这个过程中,操作的压差一般为1.5MPa到10.5MPa之间,能把液体中的离子,大分子和颗粒与胶状物清除,清除率能达到90%以上.

2.2超滤技术

超滤技术,作为电厂化学水处理的第一道工序,主要因为超滤膜的孔径比较大,能把水中的大分子和颗粒状的物质首先分离出去.超滤技术以压力为推动力,操作压为0.2MPa到0.3MPa之间.当液体由水泵进入到超滤器时,会在超滤器的超滤膜表面发生分离,水分子和其他小分子的离子可以透过滤膜,而大分子溶质和其他颗粒与物质,例如蛋白质病毒,胶体等物质会被滤膜阻隔,使其无法通过滤膜,实现对液体进行分离,提纯和浓缩的效果.

2.3电除盐技术

电除盐技术,顾名思义就是利用液体中所含离子自身带的电荷性质和分子的大小,在附加电场的作用下,以电位差作为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,把溶液中的富集电解质和离子分离出去.电除盐技术的主要组成部分是离子交换膜,该膜分为阴膜和阳膜.阴膜只允许阴离子通过而阻碍阳离子的通行；阳膜只允许阳离子通过而阻挡阴离子通过.这样有效而且快速的把溶液中的杂质离子分离出去,使得水的电导率达到锅炉补给水的基本要求,而且能达到深层脱盐的效果,弥补了离子交换树脂不能连续使用的缺点.

3全膜分离技术应用实例分析

目前,随着各行各业对工艺的要求越来越高,全膜分离技术得到了广泛的应用,已经逐渐形成了一个颇具规模的工业技术体系.该技术在某地的一个小型电厂充分的得到了运用,这个小型电厂主要是负责对日常生活垃圾进行焚烧处理.该厂配置有两套垃圾焚烧装置,型号都为往复炉排式焚烧锅炉,每台锅炉工作时的对垃圾的焚烧能力为500t/d,锅炉的补水系统的补给量为24t/h,补给所用的水是当地的自然水源,对原水进行过滤净化时采用全膜分离技术,控制系统是基于DOS设计的自动控制系统.该电厂进行工作时,首先将蓄水池中的水通过原水泵,运输到多介质过滤器,在通过活性炭过滤器,把原水中的大颗粒物质和胶状物阻隔在滤层外面,使水呈现清澈的状态；接着,继续通过超滤,进入到一级反渗透装置中,去除二氧化碳,流入淡水箱里；在二级反渗透装置的作用下,进入中间水箱,最后经过除盐装置,实现锅炉的补水.整个过程中,都是采用物理手段,没有用到一丝化学药剂,保证了过滤水的质量要求,而且整个过程实现了自动化控制和管理,降低了人工操作过程中失误,减少了成本的投入.

4结束语

随着科学技术的不断发展,需要不断优化和改进电厂的化学水处理系统,充分利用全膜分离技术,实现对原水的分离,浓缩和净化.因此,要不断引进新技术,弥补因传统化学水处理技术带来的缺陷,提高电厂的运行效率.通过对全膜分离技术在电厂中的运用进行分析和研究,特别是对几种全膜分离技术的分析,让我们对全膜分离技术有了更加全面的了解,为电厂的化学水处理系统开辟了一个新的天地.