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膜分离技术在电厂化学水处理中的应用

作者:泓润科技时间:2021-10-09 10:34 次浏览

信息摘要:

1 膜分离技术 概述 1.1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。膜分离法...


  1膜分离技术概述
  1.1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。膜分离法的核心在于膜本身的功能,可以充分结合薄膜内壁的孔径大小,从而实现水的合理净化。原有的水处理方法通常采取机械方式,通过过滤以降低水的硬度,但是过滤对混床和阴阳床的要求比较高,持续时间较长,需要协同作用才能够实现水中杂质的有效去除[1]。
  1.2全膜处理技术原理
  全膜处理技术指的是通过一定的薄膜将溶液中的溶质或者杂质与溶液进行分离的一种新型分离技术,在20世纪初研发成功。全膜分离技术包含电渗析法、扩散渗析法、反渗透法以及超过滤法等,可以在环境中提供稳定可靠的分离水条件,自身具有过滤操作简便、节能环保、分离高效等优势,在各行各业有着十分广泛的应用,成为当前分离技术的重要组成部分。
  相对于其他分离技术,全膜分离技术具有较高的透水性,有着更长的使用寿命,化学组分比较稳定,可以合理地进行生物污染的处理,对工作环境有着较强的适应性,温度、范围以及压力使用范围比较广泛,在粒子分离的过程中有着良好的适应性和稳定性[2]。

  2全膜分离技术在电厂化学水处理过程中的应用
  2.1反渗透技术
  结合当前电厂化学水处理的需求和具体处理情况来看,工作人员可以结合全膜处理技术的透过选择特性进行水分子的过滤以及其他分子的有效拦截。在全膜处理过程中,膜的两侧会形成一定的静力压差,利用静压力差作为过滤的推动力可以实现渗透压力的克服,从而完成电厂水的分离以及处理。根据电厂化学水处理的实际要求,需要合理设置静压力差,一般情况下,静压力差最小值不能小于1.5MPa,最大不能高于10.5MPa,以保证过滤效率。在合理的静压力差范围之内,有效分离电厂化学水的不同粒子,有效清除大颗粒物和大分子物质[3]。
  2.2超滤膜技术
  电厂化学水处理应用超滤膜技术,可以有效地截住水中的粒子,实现水的分离、浓缩和净化。超滤膜技术主要靠外力改变膜两边的压力来净化水。因为合适的压力作用,液体中的溶剂和颗粒较小的溶质穿过膜壁上的小孔进行分离,从而将溶液中不同粒径的物质分离。
  电厂化学水处理主要使用中空纤维超滤膜,这种膜的筛孔分离只需要较低的压差作为推动力,其分离机理有3种:溶质吸附在微孔内部和膜表面;颗粒直径略小于膜孔的溶质可能会停留在微孔内部造成堵塞;颗粒直径大于膜孔的则被筛分在膜的表面。在电厂化学水处理中,这种中空纤维超滤膜有错流过滤和终端过滤两种工作方式。传统的终端过滤因为隔开的液体处于静止状态,因此随着工作时间的变长,已经截留的物质会黏附在膜表面形成污染层。
  2.4电除盐技术
  电除盐技术主要采取电力作为动力来源进行离子交换,在电场作用下,水能够实现分解,从而达到水资源净化的目的。离子交换膜的载体是一种离子交换树脂,属于有机材料,能够有效提升水中离子的迁移能力,从而实现离子与水的有效分离,达到水处理要求和净化效果,有效弥补传统过滤技术的不足,不会受到酸碱度、温度等因素的影响。
  3全膜分离技术在电厂化学水处理中的应用实例
  以某省一小型生活垃圾焚烧发电厂为例,该电厂在生产过程中使用全膜技术对水资源进行处理,配置了两套生活垃圾焚烧锅炉,以焚烧生活垃圾为热源进行热能转换。每台生活垃圾焚烧锅炉每天处理能力为500t,中压单缸冲动凝汽式汽轮机组设计的供水量为24t/h,以河水为水源,采用预处理技术和全膜处理技术进行水处理。全膜分离技术是一种新型水处理技术,其原理是对废水中液体与粒子进行选择性分离。全膜分离技术利用半透膜基本原理,薄膜可以让部分物质选择性通过,其他物质则不能通过,从而实现浓缩或提纯的目的。
  该电厂的预处理系统选择活性炭过滤器、多介质过滤器进行处理,滤膜可以将绝大多数胶体物质和悬浮物截留,使得出水净化。同时,可以有效去除水中各种有机物、余氯等,保证超滤进水的水质。超滤应用的材料薄膜为PVDF,进水控制在室温状态,要求最大颗粒粒径小于200μm。反渗透膜材料为芳香族聚酰胺。在全膜分离技术应用的过程中,首先需要对蓄水池中的废水进行沉降处理,过滤大颗粒物质和悬浮物质。然后,利用活性炭进行废水脱色处理,再进入超滤装置进行处理。接着进入反渗透阶段进入渗透处理,进入水箱进行除盐和电除盐处理,最后从水泵流出形成锅炉补水,实现水净化和重复利用[4]。
  结语
  作为一种全新的分离技术,全膜分离技术对电厂化学水的处理具有较好的效果,不仅可以确保水体的质量,而且可以满足电厂的实际用水需求。但是,在应用的过程中仍然会存在一定的问题,例如尽管不需要较高的浓缩成本,但是无法使产品成为干物质;该技术尽管具备一定的选择过滤性,但是无法将异构体进行分离,因此必须对该技术进行深入完善才可以完成水处理工作。全膜分离处理技术能够有效实现水质净化,具有运行方便、环保性能高、设备要求低等特点,在当前电厂化学水处理过程中有着十分广泛的应用。
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