反滲透技術(shù)在電廠水處理的應(yīng)用分析
摘要：反滲透技術(shù)具有自身顯著特征,，不僅能夠有效的降低工業(yè)生產(chǎn)廢水中有害物質(zhì)的含量，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化處理,，同時(shí)還能夠通過對(duì)凈化水的回收利用,，提高水資源的利用效率，一定程度上降低了生產(chǎn)成本,，在實(shí)際應(yīng)用中能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)效益,反滲透技術(shù)的應(yīng)用有著廣闊的前景,。
關(guān)鍵詞：反滲透技術(shù);電廠水處理;應(yīng)用
引言
反滲透技術(shù)作為膜分離技術(shù)中一種，具有先進(jìn)性的特點(diǎn),，在電廠水處理中進(jìn)行應(yīng)用取得了較好的成效,。特別是針對(duì)于當(dāng)前水資源短缺的局面，電廠利用反滲透技術(shù)來對(duì)電廠水進(jìn)行處理,，有效的實(shí)現(xiàn)了廢水的重復(fù)利用,，實(shí)現(xiàn)了水資源的節(jié)約。而且反滲透技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電廠周圍廢水的有效處理,，實(shí)現(xiàn)資源的有利利用,，這不僅有利于降低電廠運(yùn)營(yíng)成本,，而且對(duì)電廠經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有非常重要的意義,。
1反滲透技術(shù)的基本原理
反滲透技術(shù)本質(zhì)是膜分離技術(shù),，即不同粒徑分子混合物在通過半透膜時(shí)實(shí)現(xiàn)有選擇性的分離的技術(shù)。因此在反滲透技術(shù)中,，半透膜是該技術(shù)的關(guān)鍵所在,，通常會(huì)根據(jù)孔徑的不同，將半透膜劃分為微濾膜,、超濾膜,、納濾膜和反滲透膜。這其中反滲透膜自身的孔徑較小,，因此能夠在水處理時(shí)將膠體,、有機(jī)物、鹽類和微生物過濾掉,。在反滲透技術(shù)應(yīng)用過程中,，其以壓力差作為該技術(shù)的有效推動(dòng)力,。在具體應(yīng)用過程中,，通過對(duì)膜一側(cè)的溶液施加壓力，隨著操作壓力的不斷加大,，當(dāng)其大于滲透壓時(shí),，溶液則會(huì)反方向進(jìn)行滲透。但在實(shí)際操作過程中,，反滲透膜具有復(fù)雜性和精密性的特點(diǎn),，極易受到污染和堵塞，一旦受到輕微的機(jī)械損傷也會(huì)對(duì)其實(shí)際效能帶來較大的影響,，因此在利用反滲透技術(shù)進(jìn)行水處理過程中,，需要對(duì)進(jìn)水水質(zhì)嚴(yán)格要求，并要預(yù)先對(duì)原水進(jìn)行有效處理,，確保水質(zhì)能夠與運(yùn)作標(biāo)準(zhǔn)情況相符,，以此來提高水處理過程中反滲透裝置的高效性。
2反滲透特點(diǎn)
反滲透膜分離技術(shù)是利用反滲透原理來實(shí)現(xiàn)溶液的凈化和濃縮的,，分離特性使其具有以下特點(diǎn)：(1)反滲透技術(shù)的自動(dòng)化程度高,，其能耗在多數(shù)處理方法中屬于最低，是因?yàn)樵谒奶幚磉^程中作為推動(dòng)力的僅僅是水的壓力,。在常溫不發(fā)生相變的條件下,，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溶質(zhì)和溶劑的分離，有效成分損失極少,，特別適用于熱敏性物質(zhì)的分離,、濃縮,，并且與有相變化的分離方法相比，能耗較低,。(2)不需要再生處理,，物理過程，不使用化學(xué)試劑和添加劑,，產(chǎn)品不受污染;因此節(jié)約了大量的酸堿和化學(xué)藥劑,，酸堿廢液的排放量大大減少，消除了廢酸堿和化學(xué)廢液的處理過程,，減少環(huán)境污染,，有好的環(huán)境效益。(3)反滲透膜的性質(zhì)穩(wěn)定,，整個(gè)過程無相態(tài)變化,，都是在常溫下工作，雜質(zhì)去除率高,，去除范圍廣,。有小的能量消耗，出水質(zhì)量好,。(4)反滲透設(shè)備可以適應(yīng)多種原水,，設(shè)備簡(jiǎn)單且操作方便，適應(yīng)性強(qiáng),，處理規(guī)?？纱罂尚。梢赃B續(xù)也可以間歇進(jìn)行,，工藝簡(jiǎn)單,，操作方便，易于自動(dòng)化運(yùn)行維護(hù)和設(shè)備維修工作量少,。(5)反滲透有好的經(jīng)濟(jì)效益,。反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用低，可在較短時(shí)間內(nèi)收回投資,。連續(xù)產(chǎn)水是反滲透水處理技術(shù)的一大優(yōu)點(diǎn),，無離子交換器的使用，因此無反洗,、還原,、再生、置換,、順洗等操作,，產(chǎn)品水流量不會(huì)有大的波動(dòng)，或忽高忽低，使發(fā)電機(jī)組能夠穩(wěn)定的運(yùn)行,，電廠的安全運(yùn)行也有了有利的保障,。
3反滲透系統(tǒng)組成模塊
3.1過濾器
過濾器通常設(shè)置在壓力設(shè)備前面，主要是去除污水中濁度在1度以上的細(xì)小顆粒,，能夠保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中對(duì)進(jìn)水需求與進(jìn)水速度的需求,，優(yōu)勢(shì)過濾器還可以增設(shè)于系統(tǒng)的末端，這能夠防止外界細(xì)小顆粒進(jìn)入到處理后的優(yōu)質(zhì)水質(zhì)中,。
3.2高壓泵
該設(shè)備的在系統(tǒng)中的作用主要是保證施加的壓力達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),，使得需要處理的污水能夠透過反滲透膜，這是系統(tǒng)的關(guān)鍵組成,。
3.3反滲透膜
滲透膜裝置中的水分成淡水與濃水兩種,，裝置中對(duì)這兩種不同類型的水都設(shè)置了控制閥門，能夠保證污水的回收率達(dá)到75%以上,，而脫鹽效率更高,，達(dá)到98%以上。
3.4阻垢劑
加入系統(tǒng)反滲透膜組運(yùn)行中,，需要向溶液中投入一定量的阻垢劑,，防止大量的有機(jī)物或者鹽分附著在膜表面，使膜面出現(xiàn)結(jié)垢的問題,，這大大提高了反滲透膜的水處理質(zhì)量與效率,，免去了滲透膜的清理費(fèi)用，也防止了清理過程中對(duì)膜造成破壞,。
3.5清洗裝置
為了保證裝置持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,，必須定期對(duì)反滲透裝置進(jìn)行清潔,，通常情況下,，電廠水處理裝置是3～6個(gè)月清洗一次，清洗工作需要專業(yè)的人員進(jìn)行,，并設(shè)置專門的工作程序,。
4電廠水處理中反滲透技術(shù)的應(yīng)用
4.1鍋爐補(bǔ)給水的處理
在電廠中反滲透技術(shù)主要用于鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)脫鹽處理，利用反滲透與脫鹽系統(tǒng)結(jié)合來有效的將水中的無機(jī)離子卻除掉,。這種水處理方法雖然出水水質(zhì)較高,，而且不會(huì)對(duì)環(huán)境帶來污染，但由于投放資金較大,，因此在電廠水處理中應(yīng)用不具有經(jīng)濟(jì)性,。當(dāng)前較為常用的則是反滲透與混合離子交換脫鹽系統(tǒng)相結(jié)合的方法。在反滲透技術(shù)在對(duì)電廠水處理過程中,，整個(gè)工藝過程中會(huì)涉及到預(yù)處理系統(tǒng),、反滲透裝置和處理系統(tǒng)，過濾器通常會(huì)安裝在壓力窗口之前，以此來將一些細(xì)小微粒去除掉,，以此來確保系統(tǒng)運(yùn)行過程中進(jìn)水速度和進(jìn)水量,。反滲透系統(tǒng)中還會(huì)進(jìn)行高壓泵的設(shè)計(jì)，以此來保證進(jìn)水通過反滲透裝置的壓力,。在反滲透系統(tǒng)中,，反滲透膜將電廠水分為濃水和淡水兩部分，利有閥門來對(duì)水的深度比例進(jìn)行控制,，從而達(dá)到水的回收率及脫鹽率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求,。在應(yīng)用反滲透技術(shù)過程中，設(shè)備容易發(fā)生堵塞問題,，從而對(duì)產(chǎn)水水質(zhì)帶來影響,。在設(shè)備發(fā)生堵塞時(shí)，會(huì)涌進(jìn)大量的懸浮顆粒影響系統(tǒng)的性能,。因此在保證預(yù)處理工藝設(shè)計(jì)的合理性,，需要根據(jù)電廠鍋爐補(bǔ)給水的系統(tǒng)的水源水質(zhì)，將混凝澄清,、過濾,、超濾等幾項(xiàng)工藝有效結(jié)合，同時(shí)在水質(zhì)處理過程中還要應(yīng)用到添加劑,，在具體使用添加劑時(shí)要嚴(yán)格控制使用比例,，還要對(duì)水質(zhì)進(jìn)行定期檢查，避免所使用的添加劑會(huì)水質(zhì)帶來不利影響,。另外,，阻垢劑的添加需要由阻垢劑投加系統(tǒng)來完成，以此來達(dá)到降低運(yùn)行費(fèi)用的目標(biāo),。
4.2循環(huán)冷卻排污水回收利用
電廠發(fā)電過程中對(duì)循環(huán)冷卻水消耗量較大,，占總耗水量的較大比例，因此通過對(duì)循環(huán)冷卻水進(jìn)行回收利用有利于實(shí)現(xiàn)水資源的節(jié)約,，降低運(yùn)行成本,。特別是近年來人們環(huán)保意識(shí)不斷增加，這也使廢水排水指標(biāo)越來越嚴(yán)格,，電廠廢水處理成本也隨之增加,。通過運(yùn)用反滲透技術(shù)來對(duì)電廠廢水進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的循環(huán)利用,。經(jīng)過反滲透技術(shù)處理過的廢水,，能夠有效的滿足循環(huán)冷卻系統(tǒng)補(bǔ)充水的水質(zhì)要求，而且降低了循環(huán)水水質(zhì)的渾濁度,，在一定程度上減少了補(bǔ)水量,。相較于從江河取水凈化處理成本,，對(duì)電廠廢水反滲透處理成本相對(duì)要高，但在應(yīng)用過程中有利于降低環(huán)境成本和減少水資源的消耗量,，實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢水的充分利用,，具有非常好的社會(huì)效益、生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益,。
4.3鍋爐酸洗廢液處理
通過模擬電廠鍋爐酸洗廢液的處理實(shí)驗(yàn),，我們對(duì)循環(huán)方式與反滲透技術(shù)分別采用低壓復(fù)合膜、海水膜,、醋酸纖維素膜3種反滲透膜的處理效果進(jìn)行了分析比較,，得出以下結(jié)論。(1)在進(jìn)行鍋爐酸洗廢液處理的過程中,，海水膜的處理效果最好,，低壓復(fù)合膜次之，最后為醋酸纖維素膜,。(2)最適合用于鍋爐酸洗廢液反滲透處理的方式是使用海水膜進(jìn)行循環(huán)方式處理,。通過將反滲透處理技術(shù)應(yīng)用于電廠鍋爐酸洗廢液的處理的實(shí)踐，可知對(duì)鍋爐檸檬酸酸洗廢液處理的最佳方式為：第一,，要對(duì)酸洗廢液進(jìn)行反滲透濃縮處理;第二,，待反滲透可以達(dá)標(biāo)排放或者回收利用其濃縮液經(jīng)除鐵處理后，要對(duì)其進(jìn)行噴霧干燥處理然后回收檸檬酸鈉鹽,。運(yùn)用此種處理方式,，能夠徹底解決鍋爐酸冼廢液污染環(huán)境的問題，進(jìn)而達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益,、社會(huì)效益以及生態(tài)效益的統(tǒng)一,。
5案例分析
以某電廠為例，該廠裝有4臺(tái)亞臨界直流爐500MW,。為此,，該廠于2014年設(shè)置了一套處理能力達(dá)到10000m3/d的A2/0+MBR處理裝置，可以有效地除去污水中的SS,、NH3-N,、COD、BOD,。系統(tǒng)工作流程為：工業(yè)廢水從石灰水預(yù)處理系統(tǒng)中進(jìn)入多介質(zhì)過濾器，多介質(zhì)過濾器對(duì)水中的大顆粒物質(zhì)進(jìn)行過濾攔截,，經(jīng)過初步過濾后的廢水進(jìn)入超濾系統(tǒng),，超濾系統(tǒng)作為反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理系統(tǒng)，對(duì)水中分子直徑0.01μm以上的大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì),、膠體等進(jìn)行過濾,，超濾產(chǎn)水進(jìn)入超濾水箱，并經(jīng)由提升泵將超濾產(chǎn)水經(jīng)安保過濾器對(duì)水中直徑5μm的雜質(zhì)再進(jìn)行過濾后由高壓泵進(jìn)入反滲透系統(tǒng)，對(duì)水中直徑0.001μm左右的小分子物質(zhì)如有機(jī)鹽,、無機(jī)鹽等進(jìn)行過濾,，最后反滲透產(chǎn)水進(jìn)入反滲透水箱。超濾膜的反洗過程為：超濾反洗泵從超濾水箱中抽取反洗水對(duì)超濾膜進(jìn)行反洗,，化學(xué)清洗需要設(shè)置專門的化學(xué)清洗裝置對(duì)超濾膜進(jìn)行反洗,。反滲透系統(tǒng)的反洗過程為：系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)或者剛開始運(yùn)行時(shí)反滲透反洗水泵從反滲透水箱抽水對(duì)反滲透膜進(jìn)行沖洗;系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)反滲透產(chǎn)水從反滲透水箱進(jìn)入清洗水箱，由清洗泵從清洗水箱抽水對(duì)反滲透膜進(jìn)行清洗;對(duì)反滲透膜進(jìn)行化學(xué)清洗時(shí),，化學(xué)清洗試劑必須經(jīng)過保安過濾器對(duì)清洗液中的雜質(zhì)進(jìn)行過濾,，防止損壞反滲透膜。
結(jié)束語
反滲透技術(shù)作為一項(xiàng)具有較強(qiáng)實(shí)用價(jià)值的技術(shù)手段,，在當(dāng)前電廠水處理中應(yīng)用十分普遍,，不僅實(shí)現(xiàn)了廢水的重復(fù)利用，而且有效的降低了電廠的經(jīng)營(yíng)成本,，確保了電廠盈利水平的提高,。相較于其他水處理技術(shù)，反滲透技術(shù)應(yīng)用時(shí)設(shè)備較為簡(jiǎn)單,，能夠在常溫下操作,，占地面積較小，能量消耗較少,，具有較高的自動(dòng)化水平,，適用范圍較廣，出水質(zhì)量較高,，這也使反滲透技術(shù)得以全面普及和推廣,。本文對(duì)反滲透技術(shù)在電廠水處理中的應(yīng)用與維護(hù)展開了研究。
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