电厂化学水处理中全膜分离技术分析

电厂化学水处理中全膜分离技术分析

李鹏飞

（山西鲁能河曲发电有限公司山西省忻州市036500）

摘要：随着我国居民生活水平的提升，电力供应质量和环保问题面临更高标准，对电厂设备运行的安全性和可靠性提出更高要求。电厂化学水处理受到广泛关注与高度重视。全膜分离技术通过利用膜的透过性等特点，分别使用超滤膜、反渗透膜和离子交换膜等工艺，将原水中的各种杂质除去，使水质更加纯净，满足国家有关标准和电厂生产要求，从而使热力设备更好的运转，降低企业的生产成本，更好的服务于社会。

关键词：电厂；化学水处理；全膜分离技术

1全膜分离技术

1.1全膜分离技术的概念

全膜分离技术，是指利用膜的选择透过性特点，以薄膜作为媒介，以一定压力作为推动力，将液体中不同粒径、不同成分粒子分离开来的一种方法，是一种系统性非常强的技术。随着社会经济和科学技术的发展，全膜分离技术一直得到改进和更广泛的应用，并取得了不错的成就，比如全膜分离技术还可以为锅炉补给水进行净化、过滤、除盐等。全膜分离技术能否持续使用，关键在于优化自身，只有这样才能达到满足要求的分离效果，从而更好的净化水质。

1.2全膜分离技术的优越性

与传统方法相比，全膜分离技术在进行水处理的时候，通过对过滤工艺的改进，提高水质的纯度；并且在这一过程中，减少了化学试剂的使用，使水的纯净度进一步提高，从而使水质达到一定的标准，并且出水水质稳定。另外，膜组件设备紧凑、占地面积小，在土建资源紧张的情况下具有很大的优势，并且其自动化水平高，可大大节约人工成本。基于以上优点，全膜分离技术越来越多的应用于电厂的水处理系统。

2全膜分离技术分析

2.1超滤技术

超滤是全膜分离技术中另一种分离技术，超滤膜上的孔径比反渗透膜上的孔径大，超滤技术的原理也是利用了膜两侧存在的压差进行分离的。由于超滤膜上的孔径较大，因此超滤技术只能分离出水中的大颗粒物质和胶状物，对水中的离子和小分子微生物并不能除去。超滤技术是电厂水处理工艺中的第一道工序，超滤主要是先过滤掉水中的大分子物质，之后进入第二道工序对水中的小分子物质和微生物进行处理。一般情况下，待处理的水首先通过水泵引入到超滤器，在超滤膜的过滤下，水中的胶体、大分子物质被过滤掉，而水中的离子和小分子有机物顺利通过，超滤是一步简单的分离方法，一定程度上提高了水体的质量。

2.2反渗透技术

反渗透技术与正渗透技术的原理一致，都是利用了膜两侧存在的压力差，但是反渗透压是采用离子交换的手段改变了水体的硬度，人为的增加了含盐废水一侧的压力，让水分子能透过渗透膜，而其它的盐类物质却留在了膜的另一侧。反渗透技术的特点就是人为干扰了渗透作用，从而提高了渗透的效率，操作简单，耗能较少，废水的处理效率高。当前，全膜分离技术在电厂化学水处理中的应用效果很理想，而反渗透技术又是其中应用最广泛的，反渗透技术另一个优势是能对水中的细菌有效地清除，但是反渗透技术对渗透膜的材质提出了更高的要求，同时在使用反渗透膜过程中还要利用水分子的特性，进而提高电厂化学水处理的效果。反渗透设备中最主要的就是膜，在进行反渗透水处理的时，可以对水进行适当的加压，利用膜两侧存在的渗透压进行水分子和离子的分离，反渗透膜是一种孔径较小的膜，对水中的细菌和微生物都能过滤掉，从而能进一步提高水体质量。

2.3电除盐技术

电除盐技术的基本原理是采用电作为动力，采用离子交换膜为载体，在电场力的作用下实现了水的分解，进而达到了净化水资源的目的。离子交换膜是一种离子交换树脂为载体的有机膜材料，该膜能有效提高水中离子的迁移能力，从而将水中的离子与水进行分离，最终使水达到污水处理的要求。电除盐技术是在传统电渗析基础上结合了离子交换技术，有效地弥补了传统电渗析技术的不足，离子交换技术不受温度和酸碱度的影响。

2.4纳滤和微滤技术的应用

2.4.1纳滤

纳滤又称松散型反渗透，它和反渗透一样，可以去除水中离子和有机物，但它对二价离子去除率高（95%以上），对一价离子去除率低（40%～80%）。纳滤的这一性能决定了它的用途，目前一般在生活饮用水处理上代替反渗透，它有保留一定矿物质又能去除有机物的优点.在发电厂水处理中，人们较多关注的是它用作循环冷却水处理。去除硬度以防垢，以及用于循环冷却水排水的回收利用。但是由于投资费用高，目前尚无人使用。

2.4.2微滤

微滤是指滤除水中0.1Lm以上颗粒的膜过滤。它在电子工业纯水处理中用作终端处理，去除水中颗粒状物。目前发电厂对纯水中颗粒状物要求不高，所以应用较少，将来在超超临界机组补给水处理上可能有所应用。但微滤良好的分离性能，在电厂水处理中仍有许多地方可以应用。比如，在大机组凝结水中的金属腐蚀产物（氧化铁）颗粒，有人检测，其粒径大部分在5～10Lm，可以用微滤予以去除，这是凝结水过滤除铁的一种形式。类似装置已有使用，但目前所用微孔滤膜的孔径较大.还有人用0.45Lm滤膜滤除凝结水（或给水）中的铁，滤除率达98%，因此，如果用0.45Lm滤膜进行微孔过滤，除铁效果更好.再比如，某厂曾在发电机冷却水系统中发现有微生物生长，此即纯水中的微生物，如果采用微孔滤膜对内冷水系统中部分水进行分流过滤，则可以大大消除这种隐患。

3电厂化学水处理全膜分离技术的应用

3.1合理选择膜处理方案

在实际工程应用中，可根据水源特征和机组对水质要求进行系统设置，水处理方案灵活多变。半膜法设置也经常出现在工程中，与全膜法的区别是半膜系统后续的深度除盐处理是采用离子交换技术，这两种技术方案由于前期均采用了超滤+反渗透的膜脱盐预处理，99%以上的胶体硅和99%以上的盐份及大部分的TOC（总有机炭）均已在膜脱盐预处理的过程中出去，故后续处理技术不管是采用离子交换技术或采用电去除离子的技术，其出水水质均能满足大型超超临界直流炉机组的对锅炉给水的水质要求。

3.2合理应用反渗透技术

在电厂化学水处理中，反渗透系统的性能是受水溶液成份、给水压力、温度和回收率的影响。而一些工程为了做到节水节能和零排放，在提高一级反渗透回收率的情况下，设置反渗透浓水回收装置，以提高除盐水系统的水的回收率。反渗透技术是全膜分离技术的第一步。在进行反渗透膜操作运行时，一定要了解反渗透膜具有非常强的选择性，所以运行时在反渗透膜进水前要加入阻垢剂来阻拦其它的离子。还要值得注意的是，反渗透膜运行时要时刻注意膜两侧的静压力差，这是一股推动力，使离子能够通过反渗透膜，从而使存在的渗透压变得不存在。

3.3发挥超滤技术优越性

在进行电厂化学水处理的过程中，使用全膜分离技术一定要发挥出超滤技术的优越性。超滤膜的孔径跟一般的模式不一样的，它的孔径比较大，它只能够分离出水中的大分子以及颗粒状的物质。超滤膜技术是以压力为推动力的，所以液体进入水泵到超滤膜的时候，会在表面会发生分离。所以，在使用超滤技术的时候，一定要尽量的实现液体的分离和提纯。

4结论

全膜分离技术是一种新型的膜分离技术，是电厂化学水处理的一种高效方法，全膜分离技术不仅提升了水体的质量，同时提高了火力发电厂的用水需求。但是，全膜分离技术在实际的生产应用中存在着一些问题，例如会出现膜技术虽然浓缩成本低，但不能将产品浓缩成干物质、膜技术虽然具有选择过滤性，但是同分异构体就无法实现分离的问题，因此，需要进一步优化才能高效地完成水处理的工作。

参考文献

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