論電廠化學水處理中全膜分離技術的應用

徐曉亮

摘 要：隨著電廠發電系統的日臻成熟和完善，熱發電系統對水質的要求變得越來越高，水源的優良不僅可以有效避免化學水處理環節對設備的腐蝕，保障設備安全運轉，而且可以大大減低電能生產成本，對增加供電企業經濟效益具有重要影響。本文以全膜分離技術為中心，首先對該技術的定義及特點進行分析，然后對其在電廠化學水處理中的應用進行一定研究。

關鍵詞：電廠；化學水處理；全膜分離技術；應用

眾所周知，近幾年伴隨工業化、城鎮化進程的加快，水污染現象變得越來越嚴重，而大量水域的污染不僅給人民日常生活帶來了巨大影響，同時也給電廠生產帶來了嚴重損害。地表水與地下水是電廠化學水處理主要來源，受污染的地表水、地下水含有各種雜志、有害物質，對設備腐蝕嚴重，為全膜分離技術在電廠化學水處理中的應用提供了可能。

1 全膜分離技術的定義及特點

1.1 全膜分離技術的定義

全膜分離技術，是指利用膜的選擇透過性特點，以薄膜作為媒介，以一定壓力作為推動力，將液體中不同粒徑、不同成分粒子分離開來的一種方法。膜孔徑大小的不同決定了可以通過和不能通過的粒子，只有滿足孔徑要求的粒子才能通過薄膜，從而實現了對液體的分離、濃縮與凈化。目前，全膜分離技術已成為電廠化學水處理中的主要技術之一，很多電廠化學水處理系統都已開始采用全膜分離技術[1]。全膜分離技術在電廠化學水處理中的應用，整個過程不需要輔助使用任何化學藥劑，而是以三膜過濾工藝通過層層膜的分離，來實現對水的凈化處理，實現將原水轉變為水質符合國家某相關水質標準要求的水。依據膜孔徑大小的不同，全膜分離技術所使用的膜可以分為反滲透膜、超濾膜和微濾膜，膜的孔徑與截留分子量決定了膜的分離性能與截留性能，可以將每一種成分全部分離出來，充分利用了膜的選擇透過性特點，大大提升了水處理效果。

1.2 全膜分離技術的特點

傳統水處理技術使用化學藥劑，雖能在一定程度上除去水中雜質，但也會造成化學污染，增大設備疲勞度，導致生產無法繼續。而無須使用任何化學藥劑的、完全通過物理手段的全膜分離技術，在電廠化學水處理中的應用，則很好的彌補了傳統水處理技術存在的化學污染缺陷，且操作簡單，便于控制，具有明顯的技術優勢與特點[2]。采用全膜分離技術進行水處理，更容易得到純凈的水，設備結構簡單，且使用數量少，易于維護和控制，在一定程度上降低了成本費用；全膜分離技術具有良好的穩定性能，不需要依靠化學藥劑，不需要使用濃酸強堿，因而不會產生任何化學污染，是一種節能環保的水處理技術；全膜分離技術使用設備少、占用空間少，利于節約土地空間，可以顯著提高電廠化學水處理效率，減少設備能耗，節約生產成本，降低勞動強度；應用全膜分離技術實施水處理，對環境無特殊要求，既不要特意營造高溫環境，也不需要進行特殊的冷卻處理，而只需在常溫環境下即可進行膜分離，可以較好的保證處理過程的安全性，降低工藝復雜度。

2 全膜分離技術在電廠化學水處理中的應用

在電廠化學水處理中，全膜分離技術共包含3道工序，依次為超濾技術、反滲透技術和電除鹽技術。這三種技術均以壓力作為推動力，采用不同的膜，不同的孔徑，利用膜的選擇透過性、反滲透性和超濾性，通過三種膜的層層分離來達到除去液體中不同成分物質目的，最終使原水水質達到電廠生產運行要求。

2.1 電除鹽技術

電除鹽技術以電為源動力，以離子交換膜為載體，通過形成電場來達到分解水的目的。離子交換膜的離子選擇透過功能可以有效促進陰陽樹脂結合，提升原水中的離子遷移能力，從而實現將水中的大部分離子除去，使水質滿足電廠生產要求。電除鹽技術的產生可以說是傳統電滲析技術與離子交換技術兩種技術的一種有效結合，它既繼承了傳統電滲析技術的優勢，也充分利用了離子交換技術的選擇透過性功能，在電廠化學水處理中的應用，其作為全膜分離技術的最后一道工序，有效彌補了傳統電滲析技術深度除鹽不足問題和離子交換酸堿再生、難連續的技術缺陷。

2.2 反滲透技術

反滲透技術所使用的反滲透膜一般多由高分子材料制成，利用反滲透膜的反滲透特性將水中的其他物質截留，而只讓水分子通過，是一種有效的水處理技術。該技術的推動力主要來源于兩側膜的靜壓力，工作壓差一般為1.5MPa，能夠截留大分子、離子、顆粒、鹽類等多種物質，清除率通常可以達到95%，甚至更高。在電廠化學水處理應用中，反滲透技術是全膜分離工藝的第二道工序，起著承上啟下的重要作用，既是對第一道工序超濾技術的進一步處理，也是為最后一道工序的深度脫鹽奠定基礎。

2.3 超濾技術

超濾技術使用的是大孔徑超濾膜，以壓力作為推動力，工作壓力一般為0.2MPa至0.3MPa之間，主要除去的是水中的大分子物質，如膠狀物、顆粒等，而不能使小分子物質，如鹽類等透過。作為全膜分離技術在電廠化學水處理應用中的第一道工序，超濾膜技術首先將原水中的大分子物質清除，留下一些小分子物質用于第二道工序作進一步處理。當液體經由水泵進入到超濾器中時，因遇到超濾膜而發生分離，大分子物質、膠體等透過較大孔徑的超濾膜被分離出去，與原水中的小分子物質相分離，實現了水的分離、濃縮和凈化等一系列處理效果。

3 總結

綜上所述，全膜分離技術利用膜的選擇透過性特點，依次使用超濾膜、反滲透膜和離子交換膜形成三膜分離工藝，在電廠化學水處理中的應用能夠很好的將原水中的各種雜志除去，使水質滿足國家有關標準要求，滿足電廠生產要求。隨著電廠的不斷生產發展，全膜分離技術應予以推廣應用，促進其優勢效用在電廠化學水處理中充分發揮，推動電廠快速發展。

參考文獻

[1]張海林，任紅.淺談電廠化學水處理中膜技術的應用[J].科技創新與應用，2014，（11）：81.

[2]姚真真，曾繁華，李丹丹.電廠化學水處理中全膜分離技術的應用研究[J].通訊世界，2014，（16）：92-93.

（作者單位：江蘇華電戚墅堰發電有限公司）