電廠化學水處理中全膜分離技術的應用

張鵬舉

(大唐太原第二熱電廠，山西 太原 030000)

英國科學家弗蘭克林給我們提出了“電”的概念。英國物理學家邁克爾·法拉第使我們能夠駕馭這個危險而又高效的“猛獸”。經(jīng)過長時間的“馴化”，我們馴服了“它”，然而隨之而來的很多問題等待我們去解決。

一、電廠化學水處理方法

在生物有機學和高分子材料學高速發(fā)展的環(huán)境下，電廠化學用水的處理技術已經(jīng)與過去有了很大的創(chuàng)新與改變，傳統(tǒng)的層次過濾法和離子置換法已經(jīng)不再適用在這個注重以綠色發(fā)展、環(huán)保為理念的新時代。一代又一代聰明的人發(fā)現(xiàn)、發(fā)明了一系列的新處理技術，例如：樹脂技術、全膜分離處理技術、微生物處理技術等。電廠化學水處理技術越來越多元化。

二、全膜分離技術的釋義

全膜分離技術作為應用于電廠化學水處理的一種高新、高效的技術。必然是有著領先于現(xiàn)在現(xiàn)有技術的前提下才會被值得推廣和應用。

(一)全膜分離技術指通過帶有極細小孔隙的濾膜所具有的選擇性透過性的特點將溶液與溶質或者不同直徑的微粒進行分離的新型分離技術。因全膜分離屬于物理分離法，在這種技術的支持下整個水處理過程無需添加任何化學試劑，確保了最后得到的水的質量滿足了國家規(guī)定的有關標準和規(guī)范。故符合環(huán)保、綠色、無污染的可持續(xù)發(fā)展技術。

(二)全膜分離技術又包含有擴散滲透、電滲透、反滲透、超過滲透模式。按照其孔隙直徑大小的不同，可將其分為微濾膜(MF)、納濾膜(NF)、反滲透膜(RO)，以及超濾膜(UF)[1]。

三、全膜分離技術的優(yōu)點

(一)綠色環(huán)保。傳統(tǒng)分離技術會添加某些化學添加劑或其他化學催化劑來幫助雜質分離、沉淀、置換。全膜分離技術是不采用任何化學試劑作為助劑，只憑借本身優(yōu)異的物理性能來實現(xiàn)陰陽離子間的分離，從而使分離出來的水達到循環(huán)使用的作用。安全、環(huán)保、綠色、無污染，沒有二次污染。

(二)功能環(huán)境。全膜分離技術使用的設備相較于傳統(tǒng)技術的設備占地面積減少，使得維修檢修工作更加便利。結構也更加簡單，使得操作方式更加簡單，上手容易，培訓周期短，而且可回收利用。

(三)選擇明確。處理化學水的過程對水體中的異物分子、離子、粒子、油性、脂性物質等針對比較明確，保證了分離技術工序明確，程序透明，具有很好的可控性，為以后的創(chuàng)新和濾膜材料的選擇提供了更廣闊的選擇余地。

(四)能耗低。因為對水溫要求較低，不需要再進行冷卻或加熱，常溫下可以連續(xù)工作。對能源的損耗少。同樣的工序下分別采用電透析技術和全膜分離技術，因全膜分離技術的能耗較低，相對于電透析技術的工段，全膜分離技術的相關處理設備更穩(wěn)定流暢，為電廠持續(xù)生產提供了強力的保障。

(五)物理穩(wěn)定。整個過程為全物理分離，無任何化學試劑添加，憑借優(yōu)異的物理性能，實現(xiàn)全程零污染，在一定程度上降低了成本。保證了工作環(huán)境的安全及工作難度。

四、全膜分離技術的應用

全膜分離技術在不同的程序和工藝要求的階段應用也是不一樣的，在目前主要采用三種形式。

(一)反滲透分離技術

反滲透分離技術的原理其實很簡單，技術利用膜兩側水體的濃度不一樣而進行的一種離子置換的物理技術。水體濃度高的一側壓力大于水體濃度低的一側，在壓力的作用下，水分子透過了濾膜，溶質中的有機物、雜質微粒、金屬鹽離子等隔離在濾膜另一側從而達到水、質分離的效果。反滲透分離技術操作便捷、產水水質高、耗能需求低、轉化率高。

(二)超濾分離技術

超濾分離技術的也是應用了水體兩側濃度差的原理進行分離。一般包括微濾和納濾兩種分離形式。它和反滲透分離技術的差別在于超濾分離技術的孔隙比較大，所以一般用于第一道過濾分離工序，先將水體中的顆粒比較大的雜質過濾出來，避免下一道濾膜因雜質過多而造成濾膜破裂或堵塞。所以超濾分離技術這道工序后的水體還是含有雜質的。并不能直接排放，以免引發(fā)二次污染。

(三)電除鹽分離技術

電除鹽分離技術的基本原理是以電能作為動力，采用離子交換膜為載體，在電場力的作用下使所攜帶電荷的離子及分子穿過濾膜，而離子交換膜又有陽離子膜與陰離子膜兩種，陽膜阻攔陰離子而釋放陽離子，陰膜阻攔陽離子而釋放陰離子。而將水和水中的離子分離，使水達到污水處理標準的要求。電除鹽離子分離技術的優(yōu)點在于不受酸堿度、冷熱度的影響[2]。

全膜分離技術在處理化學水的實際應用中，操作人員應先通過活性炭過濾來將水體中的大顆粒雜質、膠狀或油脂等明顯的雜物過濾出來，使得水體能夠保證基本的清澈狀態(tài)。通過超濾分離技術來處理水體中的大分子雜質，用反滲透分離技術再去除二氧化碳，在電除鹽分離程序上通過電除鹽技術來完成金屬離子的去除。在整個全膜分離技術過程中，同一步驟可多次或間隔使用以求達到完善的水體凈化效果，有效降低人工操作的過程當中可能出現(xiàn)的失誤或者因意外而導致的生產事故，從而降低生產所帶來的環(huán)境污染，以達到資源的可持續(xù)發(fā)展。

五、全膜分離技術應用實例分析

電能作為一種清潔能源，一直是我們國家的經(jīng)濟建設以及城市發(fā)展的主要能源。電能在我們生活里占據(jù)了很大一部分，或者說是十之八九！日常生活里已經(jīng)離不開電能，衣食住行更是與電能息息相關。

隨著各行各業(yè)對工藝要求的不斷精益求精，全膜分離技術在電廠的化學水處理中得到廣泛應用，且發(fā)展出一定規(guī)模與體系。例如：某小型發(fā)電廠也采用了全膜分離技術，這個小型發(fā)電廠的主要職能是針對日常生活中產生的垃圾進行焚燒處理，產生的熱能用于發(fā)電。該小型發(fā)電廠總共有兩套生活垃圾焚燒設備每臺鍋爐的焚燒能力大約是一天500噸，鍋爐補水量是一次24噸，周期為24小時，補給水是當?shù)厮矗υ龠^濾，運用了全膜分離技術，基于DOS設計系統(tǒng)，該小型發(fā)電廠在發(fā)電時，抽取水源地里面的水通過原水泵，輸送到活性炭過濾器中，經(jīng)活性炭過濾層過濾，過濾了原水中大顆粒的雜質、油性、脂性等雜質。再流經(jīng)超濾膜，進一步的過濾掉大分子的雜質。下一步水進入了反滲透裝置里，除去二氧化碳，并進入二級反滲透裝置，在反滲透作用力的作用下，進入到電除鹽分離裝置箱，完成了鍋爐補水[3]。

上述整個過程都是應用的物理技術，沒有摻加一點化學試劑，保證了過濾水的質量，保證了環(huán)境的無污染與環(huán)保。并且全過程是自動化控制，減少了人工成本，也減少了人工操作的誤差率。保證了安全的同時也降低了成本。

六、結語

全膜分離技術作為一種高新、高效的創(chuàng)新科技技術。在優(yōu)化了工序、降低了企業(yè)成本的前提下，保持了綠色生產、安全環(huán)保無污染的優(yōu)點。但是，全膜分離技術在實際的生產中還是存在一定的缺陷，比如全膜分離技術雖然有很強的選擇透過性，但是對同分異構體卻也無能為力，無法實現(xiàn)完美分離。所以進行全膜分離技術的技術改進和理論創(chuàng)新需要技術人員的繼續(xù)努力，繼續(xù)對工藝技術進行優(yōu)化，促使全膜分離技術在應用效果的不斷提升。

水體污染的問題已經(jīng)敲響警鐘，人們的環(huán)境保護意識也越來越明確，也在積極尋求綠色生產的方式方法，結合目前水質或多或少的污染的問題，全膜分離技術解決了污水問題給環(huán)境帶來了福音，還降低了企業(yè)的能耗與成本，減少水資源的浪費，在贏得利益最大化的同時堅持了綠色生產，環(huán)保無污染、可持續(xù)發(fā)展的技術理念。