電廠化學水處理中全膜分離技術的應用探討

摘要：全膜分離技術在各個領域均有著廣泛的應用，屬于一種新型的分離技術，可以更加高效的完成物質分離。電廠化學水處理的難度較大，且該項工作在電廠運行過程中屬于關鍵內容，如果仍然使用傳統的方式進行處理會降低化學水處理的效果?；诖?，本文深入分析了在電廠化學水處理工作中全膜水處理技術的實際應用，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.

關鍵詞：電廠;化學水處理;全膜分離技術;應用策略

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

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

1 ?全膜分離技術概念闡述

1.1 全膜分離技術的概念

全膜分離技術是一種將薄膜作為媒介的分離技術，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。全膜分離技術的應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。當前在電廠的化學水處理工作中全膜分離技術的應用較為廣泛，對化學水處理系統進行了完善，在進行水處理時無需使用化學藥劑作為輔助。全膜分離技術所使用的主要工藝為三膜過濾，通過多層膜完成雜質分離，對水資源實施有效的凈化處理，使原水轉化為符合有關規定的水資源。在全膜分離技術中所使用的膜主要有三種，每一種膜所對應的是不同的分離技術，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 全膜分離技術的特征

以往在進行水處理的過程中會選擇化學藥劑，可以對一部分雜質進行處理和分離，但是仍然會導致化學污染的出現，使分離設備的工作壓力增加，導致生產活動無法繼續進行。如果不應用化學藥劑，單純利用物理方法完成雜質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。全膜分離技術也屬于物理方法，同時具備化學藥劑和傳統物理方法的優勢，操作也較為便利，可以更好的進行控制。全膜分離技術所需要使用的設備結構較為簡單，并且使用的設備數量較少，可以通過最少的工序來得到最為純凈的水，后期在維護處理設備時難度也會有所減輕，減少了化學水處理工作的整體成本。全膜分離技術性能較為穩定，不需要應用化學藥劑和濃酸強堿，不會產生化學污染，符合國家提倡的節能環保要求，屬于節能型處理技術。全膜分離技術占用的空間較小，避免了土地資源的浪費，節約在土地方面所需要投入的成本，并且該項技術的應用不會受到外界環境因素的影響。全膜分離技術對環境和溫度均無要求，不需刻意創建高溫環境和冷卻處理，這也在一定程度上提升了全膜分離技術的安全性[1]。

2 ?電廠全膜分離技術應用類型

2.1 反滲透技術

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

2.2 超濾技術

超濾技術是在開展化學水處理工作時的第一個環節，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節將各種大分子雜質分離除去。超濾技術的推動力也是來自于膜左右兩側的壓力，但是并不取決于靜壓力，而是取決于壓力所產生的差異，將膜作為介質完成雜質過濾。如果超濾膜左右兩側的壓力相同，那么化學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會被留下。在利用超濾技術后可以達到溶液凈化、雜質隔離、溶液濃縮等多種目的。在應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

電除鹽技術的應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，同時在附加電場影響下完成分離。電除鹽技術應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以及離子過濾出去。在應用電離子技術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。電除鹽技術在分離離子時具有較好的效果，可以保證水的電導率達到鍋爐系統的補水標準，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使用的缺陷。

3 ?電廠化學水處理合理應用全膜分離技術的策略

3.1 根據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的應用效果、化學水處理質量之間均有著較為緊密的聯系，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。電廠在設計水處理方案時極其靈活，是結合水資源的特點、水質要求所決定的，本身方案就具有系統性的特點。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節上相同，在膜脫鹽預處理方面也相同，均是采用超濾技術和反滲透技術進行聯合處理。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，對于后續的化學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處理環節方面，前者利用離子交換術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。結合以往的工作經驗進行分析，每一種方案都可以滿足水質的標準，對水資源實施深度的處理，但是需要根據電廠循環系統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定運行，強化水處理效果[2]。

3.2 重視不同技術應用的注意要點

3.2.1 反滲透技術應用要點

必須要注重對原水進行預處理，可以防止原水中的雜質給反滲透系統造成堵塞。在預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。反滲透技術對于懸浮物的情況具有較高的要求，因此在應用反滲透技術需要利用特殊的方法來檢測原水的質量，來評估懸浮物的實際污染指數。當污染指數在5以下時即可，但是最好污染指數小于3，可以取得更好的處理效果。預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 超濾技術應用要點

超濾膜在運行過程中容易出現較多的污染，會影響到化學水的最終處理效果。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用超濾膜技術，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，如果嚴重甚至會給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，也會在膜表面吸附，進而給膜的性能造成損傷。

3.2.3 電除鹽技術應用要點

電除鹽技術應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，導致電除鹽技術應用中的各個組件功能受到影響。氧化反應還會增加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，嚴重時會使膜出現破裂的現象。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，會導致電除鹽單元中出現結構的問題，增加酸堿值的濃度[3]。

4 ?結束語

當參數較高的火電機組在運行過程中，對水質情況的感知度會提高，且高于低參數的火電機組，當化學水質量出現下降的狀況時，會逐漸腐蝕工作設備，造成設備結垢的問題出現，影響了鍋爐以及發電動機的運行?；瘜W水處理系統可以保障鍋爐補給水的質量，讓火電機組可以更加安全的運行。隨著我國電力行業的快速發展，火電機組的規模也會逐漸擴大，因此在處理化學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當合理的應用全膜分離技術，認識到全膜分離技術的作用，以此來提高電廠的化學水處理質量和效率。

參考文獻：

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

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

[3]蘇曉明.全膜分離技術及其在電廠化學水處理中的應用[J].節能與環保，2019（02）：104-105.

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