分析膜技術及其在電廠水處理中的應用

李旭陽

【摘 要】膜技術作為一項實用性技術，具有較大的發展潛力。其中，反滲透膜是由高分子材料所制作而成，是半透性質薄膜的一種，屬于反滲透技術的核心內容，加強對膜技術及其在電廠處理中的應用的研究，推動與促進膜技術的進一步發展。

【關鍵詞】膜技術；電廠水處理；應用

上個世紀七十年代，我國出現膜技術，在科學技術的推動下，逐步地提高對膜技術的認識，尤其是在電廠水處理中的應用，為促進我國電廠發展貢獻出巨大的力量，對膜技術及其在電廠水處理中的應用加以分析與探討意義重大。

1 膜技術的概述

現階段，膜技術廣泛地應用于實驗等領域，關于膜技術的研究不勝枚舉，尤其是膜技術在電廠水處理的應用。膜技術實際上指的是滲透、納濾、超濾以及微濾以及電除鹽等技術。我國膜技術最早出現在上個世紀七十年代，由于當時人們缺乏對膜技術足夠的認識，然而，隨著時間的推移，科學技術的進一步發展，人們逐漸地認識到膜技術的各項優點，膜技術主要包括以下幾方面的優勢，分別是：第一，無需獲得酸性物質以及堿性物質的支持；第二，膜技術不僅出水性能好，還具有較高的穩定性。

2 常見的幾種膜技術

2.1 反滲透技術

反滲透技術是一項先進的、節能的技術，廣泛地應用于各個國家，尤其是我國在對膜技術的研究方面已經取得較高的水平。反滲透技術實際上屬于高分子材料薄膜的一種，當外部壓力的作用下，可以分解溶液水中的物質，進而可以實現分離的目標。在經過特殊工藝的制作下，高分子材料半透膜則成為反滲透膜，而且只有水分子可以通過，而不允許其他溶質的通過。

按照一定順序將以下幾種膜元件進行粘合，分別是：第一，半透膜；第二，導流層；第三，隔網膜，從而便構成了反滲透裝置，并且在排孔的中心管上設置上述主要部件。在受到壓力的作用之下，促使原水由源頭的一端進入隔網層。在經過一部分的水以及少量的鹽之后，半透膜則會進入至導流層，而后沿著導流層的通道通過中心管壁微孔，最終由中心排出，進而產生淡水。其他的所剩余的水以及溶質則會通過隔網層，由膜元件的另一各端口排除，而后則形成為濃縮水。

反滲透膜的膜孔徑較小，從中可以有效地去除水中的各種雜質，如：第一，溶解鹽；第二，有機體；第三，膠體；第四，微生物等，具有較高的去除率。此外，反滲透膜還具有多個方面的優點，分別是，第一，出水性能好；第二，能耗低；第三，工藝操作方便等。同時，反滲透技術也存在自身的缺點，反滲透水無法滿足高壓鍋爐的用水，還需要對其進行深度地除鹽處理。

2.2 電除鹽技術

電除鹽也可以稱之為EDI，通過對電場作用的利用，可以有效地去除水中的無機離子，是純水制備方面的一項新型技術，實現了電滲析技術以及離子交換技術的有機結合，一方面可以有效地解決電滲析不能夠開展深度脫鹽的問題，另一方面可以彌補離子交換技術以下兩個方面的不足，第一，缺乏良好的連續性；第二，無法跟進酸堿消耗，而且電除鹽技術能夠滿足鍋爐用水對電阻率硬度以及硅的要求。

EDI膜是兩個電極之間的對數單元，一般來講，每單元內都有待除去鹽的淡水室以及去除雜質離子濃水室。其中，淡水室內充滿著陰陽離子的交換樹脂，一般來講，這些數值在兩膜之間，陽離子只能通過陽離子膜，同理，陰離子只能通過陰離子膜。

然后，通過在室內的兩個端口通上直流電后，樹脂床就可以持續再生，此外，電壓可以將水中的水分子分解成為H以及OH，電極吸引這些離子，然后從陽離子以及陰離子的交換樹脂朝著對應的膜的方向進行轉移，離子轉移到濃室的時候，H以及OH會互相產生化學反應從而生成水。

這種原理實際上就是水的生成以及離子之間的轉移，促使樹脂的持續再生。一般來講，進入水中的離子交換樹脂上吸附一部分的雜質的離子，比如NA以及CI等，雜質的離子和普通的混床一樣，產生離子交換反應，置換出H以及OH，加入H以及OH向交換膜的方向進行轉移的過程中進入了雜質離子，那么這些離子會直接透過交換膜，進入到濃水室內。由于相鄰交換膜的阻擋，雜質離子無法向對應電極方向轉移，因此，雜質離子會在濃水室中，進而被排除膜堆。

3 電廠水處理中應用膜技術

將某個發電公司作為典型示例，該公司現階段一共配有6套制水設備，而且建成的時間比較早，所以處理工藝則選用傳統的離子交換工藝，不能夠將膠體硅以及有機物等物質去除，所以出水的水質較差，根本無法滿足行業的平均標準，致使水導電率較高，其中，四臺機組熱力系統的水汽品質不高，氫導電無法適應標準的要求，而且系統的沉寂率較高，對機組的熱效率造成不良影響。

由于受到自來水的水質頻繁變化的影響，這一問題在供熱期會更加的明顯，主要表現為一級除鹽的導電較高，而且混床的運行時間較短，致使大幅度地增加酸堿用量，并且加大了人工勞動強度。此外，常常會發生超濾布袋的過濾器發生堵塞的狀況，直接限制了超濾反滲透系統的運行連續性，導致增加了制水生產的各項成本。

相比單純的離子交換，反滲透膜以及超濾技術的主要優點在于可以促使水質除鹽效率增高，促使水質得到一定程度的優化。尤其是使某些指標得以降低，比如膠體硅以及有機物等，不但促使水汽的合格率低的難題得到合理解決，而且避免了熱力設備腐蝕、結垢或者沉積，一定程度保障了機組的熱效率以及安全性，不但為機組的經濟性提高了有力保障，而且促使鍋爐的清洗次數以及檢修成本降低。經過改造之后，電廠的經濟效益顯著提高，不但提升了出水的水質，而且節省一大筆費用。

4 膜技術水處理的應用

傳統的膜技術應用，主要的流程是：首先，預處理；其次，反滲透；最后，EDI電除鹽。隨著科學的不斷技術，膜技術也不斷地發展變化，預處理主要被超濾以及微濾所取代。其中，超濾以及微濾主要是通過壓力作用對離子進行分離的膜技術。相對反滲透的膜技術，其分離的原理主要是將大分子物質、膠體或者病毒進行分離。通過微濾技術，可以將水澄清，其過濾以及處理系統提高了四分之一，從而促使反滲透膜技術的污染程度得到降低。

5 結語

綜上所述，膜技術在水處理的過程中具有十分重要的作用，相關人員應當加強對膜技術的研究以及應用，然而，我國的膜技術依舊存在一些問題，需要不斷地完善和改進。針對膜技術的不足之處應當仔細分析，并且采取有效措施進行改進，從而促使膜技術在我國電廠水處理中發揮出更大的作用。

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