全膜分離技術在電廠化學水處理中的應用研究

王浩

摘要：電廠運行中，水的質量直接關系著電廠設備的運行效率以及使用壽命。本文介紹了電廠化學水主要用到的處理工藝，全膜分離技術的原理，分析了該技術的應用價值及主要特點，總結了該技術的應用優越性與具體技術形式，并結合具體事例研究了全膜分離技術在電廠化學水處理中的具體應用，以期為實際應用提供有效幫助。

關鍵詞：全膜分離技術;電廠化學水處理;應用研究

1全膜分離技術概述

1.1全膜分離技術的概念

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。膜分離法的核心在于膜本身的功能，可以充分結合薄膜內壁的孔徑大小，從而實現水的合理凈化。原有的水處理方法通常采取機械方式，通過過濾以降低水的硬度，但是過濾對混床和陰陽床的要求比較高，持續時間較長，需要協同作用才能夠實現水中雜質的有效去除[1]。

1.2全膜處理技術原理

全膜處理技術指的是通過一定的薄膜將溶液中的溶質或者雜質與溶液進行分離的一種新型分離技術，在20世紀初研發成功。全膜分離技術包含電滲析法、擴散滲析法、反滲透法以及超過濾法等，可以在環境中提供穩定可靠的分離水條件，自身具有過濾操作簡便、節能環保、分離高效等優勢，在各行各業有著十分廣泛的應用，成為當前分離技術的重要組成部分。

相對于其他分離技術，全膜分離技術具有較高的透水性，有著更長的使用壽命，化學組分比較穩定，可以合理地進行生物污染的處理，對工作環境有著較強的適應性，溫度、范圍以及壓力使用范圍比較廣泛，在粒子分離的過程中有著良好的適應性和穩定性[2]。

2全膜分離技術在電廠化學水處理過程中的應用

2.1反滲透技術

結合當前電廠化學水處理的需求和具體處理情況來看，工作人員可以結合全膜處理技術的透過選擇特性進行水分子的過濾以及其他分子的有效攔截。在全膜處理過程中，膜的兩側會形成一定的靜力壓差，利用靜壓力差作為過濾的推動力可以實現滲透壓力的克服，從而完成電廠水的分離以及處理。根據電廠化學水處理的實際要求，需要合理設置靜壓力差，一般情況下，靜壓力差最小值不能小于1.5MPa，最大不能高于10.5MPa，以保證過濾效率。在合理的靜壓力差范圍之內，有效分離電廠化學水的不同粒子，有效清除大顆粒物和大分子物質[3]。

2.2超濾膜技術

電廠化學水處理應用超濾膜技術，可以有效地截住水中的粒子，實現水的分離、濃縮和凈化。超濾膜技術主要靠外力改變膜兩邊的壓力來凈化水。因為合適的壓力作用，液體中的溶劑和顆粒較小的溶質穿過膜壁上的小孔進行分離，從而將溶液中不同粒徑的物質分離。

電廠化學水處理主要使用中空纖維超濾膜，這種膜的篩孔分離只需要較低的壓差作為推動力，其分離機理有3種：溶質吸附在微孔內部和膜表面;顆粒直徑略小于膜孔的溶質可能會停留在微孔內部造成堵塞;顆粒直徑大于膜孔的則被篩分在膜的表面。在電廠化學水處理中，這種中空纖維超濾膜有錯流過濾和終端過濾兩種工作方式。傳統的終端過濾因為隔開的液體處于靜止狀態，因此隨著工作時間的變長，已經截留的物質會黏附在膜表面形成污染層。

2.4電除鹽技術

電除鹽技術主要采取電力作為動力來源進行離子交換，在電場作用下，水能夠實現分解，從而達到水資源凈化的目的。離子交換膜的載體是一種離子交換樹脂，屬于有機材料，能夠有效提升水中離子的遷移能力，從而實現離子與水的有效分離，達到水處理要求和凈化效果，有效彌補傳統過濾技術的不足，不會受到酸堿度、溫度等因素的影響。

3全膜分離技術在電廠化學水處理中的應用實例

以某省一小型生活垃圾焚燒發電廠為例，該電廠在生產過程中使用全膜技術對水資源進行處理，配置了兩套生活垃圾焚燒鍋爐，以焚燒生活垃圾為熱源進行熱能轉換。每臺生活垃圾焚燒鍋爐每天處理能力為500t，中壓單缸沖動凝汽式汽輪機組設計的供水量為24t/h，以河水為水源，采用預處理技術和全膜處理技術進行水處理。全膜分離技術是一種新型水處理技術，其原理是對廢水中液體與粒子進行選擇性分離。全膜分離技術利用半透膜基本原理，薄膜可以讓部分物質選擇性通過，其他物質則不能通過，從而實現濃縮或提純的目的。

該電廠的預處理系統選擇活性炭過濾器、多介質過濾器進行處理，濾膜可以將絕大多數膠體物質和懸浮物截留，使得出水凈化。同時，可以有效去除水中各種有機物、余氯等，保證超濾進水的水質。超濾應用的材料薄膜為PVDF，進水控制在室溫狀態，要求最大顆粒粒徑小于200μm。反滲透膜材料為芳香族聚酰胺。在全膜分離技術應用的過程中，首先需要對蓄水池中的廢水進行沉降處理，過濾大顆粒物質和懸浮物質。然后，利用活性炭進行廢水脫色處理，再進入超濾裝置進行處理。接著進入反滲透階段進入滲透處理，進入水箱進行除鹽和電除鹽處理，最后從水泵流出形成鍋爐補水，實現水凈化和重復利用[4]。

結語

作為一種全新的分離技術，全膜分離技術對電廠化學水的處理具有較好的效果，不僅可以確保水體的質量，而且可以滿足電廠的實際用水需求。但是，在應用的過程中仍然會存在一定的問題，例如盡管不需要較高的濃縮成本，但是無法使產品成為干物質;該技術盡管具備一定的選擇過濾性，但是無法將異構體進行分離，因此必須對該技術進行深入完善才可以完成水處理工作。全膜分離處理技術能夠有效實現水質凈化，具有運行方便、環保性能高、設備要求低等特點，在當前電廠化學水處理過程中有著十分廣泛的應用。

參考文獻

[1]周璇，馮蜜佳，王濤英.探究電廠化學水處理設施防腐蝕工藝[J].中國石油和化工標準與質量，2019，39（23）：242-243.

[2]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.

[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.

[4]薛景詩，高景媛.全膜分離技術及其在電廠化學水處理中的應用[J].科技風，2018（35）：221.