超濾
——反滲透工藝在電廠廢水零排放中的應(yīng)用

龐曉辰

（中國(guó)華電工程（集團(tuán)）有限公司 北京豐臺(tái) 100160）

超濾
——反滲透工藝在電廠廢水零排放中的應(yīng)用

龐曉辰

（中國(guó)華電工程（集團(tuán)）有限公司 北京豐臺(tái) 100160）

膜分離技術(shù)作為近年來高新技術(shù)之一，其中廢水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用是十分廣泛的?；诖耍疚脑陉U述了超濾——反滲透工藝原理及運(yùn)行，分析了這一工藝在電廠廢水處理中的作用，為超濾——反滲透工藝在電廠中廢水零排放的實(shí)施提供了經(jīng)驗(yàn)。

超濾——反滲透；電廠廢水；零排放

反滲透是將水溶液中的顆粒、有機(jī)物有選擇性地進(jìn)行過濾,從而起到凈化、分離等作用。超濾則是以超濾膜兩邊的壓力差為驅(qū)動(dòng)力，將超濾膜作為過濾介質(zhì)，將水、無機(jī)鹽、小分子物質(zhì)通過。反滲透膜的發(fā)展帶動(dòng)了超濾技術(shù)的發(fā)展，超濾被廣泛運(yùn)用到廢水處理以及廢料中。超濾——反滲透工藝的組合在電廠廢水中的應(yīng)用是通過超濾作為廢水污水的預(yù)處理，滿足反滲透進(jìn)水要求后進(jìn)行反滲透。電廠在生產(chǎn)電力的過程中用水量大，其中冷卻塔排污和溢流、轉(zhuǎn)機(jī)冷卻水、空冷器、冷油器冷卻水，輸煤棧橋沖洗水這些工業(yè)廢水排量多。通過超濾——反滲透這一回用工藝，可以實(shí)現(xiàn)電廠廢水零排放。

1 超濾和反滲透原理

1.1 超濾原理

超濾簡(jiǎn)單的說是用膜分離的方式進(jìn)行選擇性分離。膜分離是以選擇性過膜為分離介質(zhì)，以壓力差、電位差、濃度差為驅(qū)動(dòng)力，對(duì)雙組分或多組分物進(jìn)行分離、分級(jí)、提純的方法。超濾的超濾膜孔徑在0.002～0.01μm,通過超濾膜將懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)過濾。在超濾時(shí)，通過篩分——阻塞——吸附這三種節(jié)流方式，將溶液中的大分子洗出，使得水質(zhì)能夠滿足反滲透膜的要求。

1.2 反滲透原理

反滲透技術(shù)是在外加壓力的作用下，利用半透膜選擇性地將溶液里面的溶質(zhì)進(jìn)行分離，將鹽、濁、溶解性固體等進(jìn)行去除，從而將水質(zhì)凈化，達(dá)到回收用水的標(biāo)準(zhǔn)。反滲透與膜孔孔徑、結(jié)構(gòu)、化學(xué)、無理性質(zhì)都有著密切的關(guān)系。從本質(zhì)上而言，反滲透的成敗主要依賴于膜以及表面特性。

2 超濾——反滲透工藝在電廠水處理中運(yùn)行

2.1 超濾運(yùn)行

超濾運(yùn)行影響因素主要有原水水質(zhì)、透水率、化學(xué)洗滌次數(shù)、操作壓力、操作時(shí)間等等。超濾過程中，電廠的污水通過膜孔會(huì)加大超濾膜的污染和末空堵塞，尤其是電廠的冷卻水中海油大量的懸浮物，在過濾中容易積淀。因此，超濾裝置絮凝池前應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理，將次氯酸鈉等物進(jìn)行去除膜上的生物污染，從而提高過濾水質(zhì)，提高超濾的效率。電場(chǎng)中的冷卻水用量多，對(duì)冷卻水進(jìn)行污水處理前，要通過過濾器15～60min過濾后在進(jìn)行反洗水箱中反洗。超濾膜池是在ZeeDWeed溫度為20℃，pH值為5～9.5的條件下連續(xù)運(yùn)行；膜的反洗則是在ZeeDWeed溫度為＜30℃，PH值為2～10.5，反洗頻率15min/次的情況下進(jìn)行反洗。在反洗過程中，并不能將廢水中的污物處理干凈，這就需要膜兩側(cè)的壓差升高，膜通量逐漸下降。經(jīng)過反復(fù)的超濾處理后，廢水中的懸浮物已經(jīng)去除，水質(zhì)也達(dá)到了反滲透的要求。

2.2 反滲透運(yùn)行

反滲透時(shí)加入阻垢劑、還原劑、殺菌劑進(jìn)行殺菌。阻垢劑能夠在濃縮分離過程中將有機(jī)雜質(zhì)和膠體雜質(zhì)。反滲透過程中，應(yīng)注意供水溫度的影響，溫度低誰的粘度增加，滲透量則減少；溫度高誰的粘度減少，滲透量則增加。反滲透操作時(shí)，膜片和超濾一樣，會(huì)受到微生物、不溶性有機(jī)物、膠質(zhì)顆粒的影響，造成污染。污染后的摻水流量下降，水質(zhì)的質(zhì)量降低，因此，在操作過程中，一旦遇到莫運(yùn)行壓力超過10%或者同等壓力下產(chǎn)水量減少10%的情況下，應(yīng)在0.3MPa的清晰壓力下清洗2～4個(gè)小時(shí)。另外，反滲透膜只能對(duì)污水的溶質(zhì)進(jìn)行過濾處理，對(duì)污水的氣體則應(yīng)該采用NaOH溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)，平衡pH值。

3 電廠廢水處理結(jié)果

電廠中的冷卻水占據(jù)走過用水量的90%以上，直接排放則對(duì)環(huán)境造成污染，對(duì)能源造成浪費(fèi)。在通過超濾——反滲透工藝的作用下，循環(huán)冷卻水能夠成為補(bǔ)給水，實(shí)現(xiàn)電廠廢水的“零排放。在相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，使用超濾——反滲透工藝進(jìn)行去濁除鹽能夠?qū)⒊鏊疂岫瓤刂圃?.047～0.145NIU，產(chǎn)水SDI則保持在1.2以下；反滲透脫鹽率達(dá)到98.5%，滿足回收用水的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)沈一村等人的研究發(fā)現(xiàn)，采用超濾作為處理循環(huán)排污水的預(yù)處理，完全滿足反滲透進(jìn)行要求。超濾膜對(duì)水中有機(jī)物和各類膠體均具有良好的去除特性，出水SDI＜3，濁度＜0.2NTU。因此，超濾——反滲透工藝對(duì)電廠廢水實(shí)現(xiàn)零排放有著良好的效果。

4 結(jié)語

隨著世界各國(guó)對(duì)生物質(zhì)能源的普遍關(guān)注，不難發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)能源的重要性。而在發(fā)展生物質(zhì)能源，廢水污染問題是亟需解決的。電廠中的冷卻水用量多，如何將冷卻水變成回收水就要用到超濾——反滲透工藝。超濾——反滲透工藝的核心為膜分離技術(shù)，其應(yīng)高效、節(jié)能、工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在水資源的回收利用中起到了至關(guān)重要的作用。通過目前的運(yùn)行結(jié)果來看，超濾——反滲透工藝能夠解決電廠廢水外排與用水問題，實(shí)現(xiàn)水資源再利用。參考文獻(xiàn)

[1]崔麗,劉金盾,李筱梅,等.超濾/反滲透及其組合工藝在廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)展[J].河南化工，2008（5）.

[2]許臻,袁國(guó)全,蘇艷,楊興.神華億利煤矸石電廠廢水零排放處理系統(tǒng)性能驗(yàn)收試驗(yàn)報(bào)告[J].神華億利煤矸石電廠,2009.

[3]胡小武.高效反滲透廢水處理工藝在電廠廢水零排放中的應(yīng)用.神華科技.2011（5）.