分析膜技術(shù)及其在電廠水處理中的應(yīng)用

李旭陽

【摘 要】膜技術(shù)作為一項(xiàng)實(shí)用性技術(shù)，具有較大的發(fā)展?jié)摿?。其中，反滲透膜是由高分子材料所制作而成，是半透性質(zhì)薄膜的一種，屬于反滲透技術(shù)的核心內(nèi)容，加強(qiáng)對(duì)膜技術(shù)及其在電廠處理中的應(yīng)用的研究，推動(dòng)與促進(jìn)膜技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】膜技術(shù)；電廠水處理；應(yīng)用

上個(gè)世紀(jì)七十年代，我國出現(xiàn)膜技術(shù)，在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，逐步地提高對(duì)膜技術(shù)的認(rèn)識(shí)，尤其是在電廠水處理中的應(yīng)用，為促進(jìn)我國電廠發(fā)展貢獻(xiàn)出巨大的力量，對(duì)膜技術(shù)及其在電廠水處理中的應(yīng)用加以分析與探討意義重大。

1 膜技術(shù)的概述

現(xiàn)階段，膜技術(shù)廣泛地應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域，關(guān)于膜技術(shù)的研究不勝枚舉，尤其是膜技術(shù)在電廠水處理的應(yīng)用。膜技術(shù)實(shí)際上指的是滲透、納濾、超濾以及微濾以及電除鹽等技術(shù)。我國膜技術(shù)最早出現(xiàn)在上個(gè)世紀(jì)七十年代，由于當(dāng)時(shí)人們?nèi)狈?duì)膜技術(shù)足夠的認(rèn)識(shí)，然而，隨著時(shí)間的推移，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，人們逐漸地認(rèn)識(shí)到膜技術(shù)的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，膜技術(shù)主要包括以下幾方面的優(yōu)勢(shì)，分別是：第一，無需獲得酸性物質(zhì)以及堿性物質(zhì)的支持；第二，膜技術(shù)不僅出水性能好，還具有較高的穩(wěn)定性。

2 常見的幾種膜技術(shù)

2.1 反滲透技術(shù)

反滲透技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)的、節(jié)能的技術(shù)，廣泛地應(yīng)用于各個(gè)國家，尤其是我國在對(duì)膜技術(shù)的研究方面已經(jīng)取得較高的水平。反滲透技術(shù)實(shí)際上屬于高分子材料薄膜的一種，當(dāng)外部壓力的作用下，可以分解溶液水中的物質(zhì)，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)分離的目標(biāo)。在經(jīng)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(zhì)的通過。

按照一定順序?qū)⒁韵聨追N膜元件進(jìn)行粘合，分別是：第一，半透膜；第二，導(dǎo)流層；第三，隔網(wǎng)膜，從而便構(gòu)成了反滲透裝置，并且在排孔的中心管上設(shè)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(jìn)入隔網(wǎng)層。在經(jīng)過一部分的水以及少量的鹽之后，半透膜則會(huì)進(jìn)入至導(dǎo)流層，而后沿著導(dǎo)流層的通道通過中心管壁微孔，最終由中心排出，進(jìn)而產(chǎn)生淡水。其他的所剩余的水以及溶質(zhì)則會(huì)通過隔網(wǎng)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(zhì)，如：第一，溶解鹽；第二，有機(jī)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(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)，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(shí)，反滲透技術(shù)也存在自身的缺點(diǎn)，反滲透水無法滿足高壓鍋爐的用水，還需要對(duì)其進(jìn)行深度地除鹽處理。

2.2 電除鹽技術(shù)

電除鹽也可以稱之為EDI，通過對(duì)電場作用的利用，可以有效地去除水中的無機(jī)離子，是純水制備方面的一項(xiàng)新型技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電滲析技術(shù)以及離子交換技術(shù)的有機(jī)結(jié)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(bǔ)離子交換技術(shù)以下兩個(gè)方面的不足，第一，缺乏良好的連續(xù)性；第二，無法跟進(jìn)酸堿消耗，而且電除鹽技術(shù)能夠滿足鍋爐用水對(duì)電阻率硬度以及硅的要求。

EDI膜是兩個(gè)電極之間的對(duì)數(shù)單元，一般來講，每單元內(nèi)都有待除去鹽的淡水室以及去除雜質(zhì)離子濃水室。其中，淡水室內(nèi)充滿著陰陽離子的交換樹脂，一般來講，這些數(shù)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(nèi)的兩個(gè)端口通上直流電后，樹脂床就可以持續(xù)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(duì)應(yīng)的膜的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)移，離子轉(zhuǎn)移到濃室的時(shí)候，H以及OH會(huì)互相產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)從而生成水。

這種原理實(shí)際上就是水的生成以及離子之間的轉(zhuǎn)移，促使樹脂的持續(xù)再生。一般來講，進(jìn)入水中的離子交換樹脂上吸附一部分的雜質(zhì)的離子，比如NA以及CI等，雜質(zhì)的離子和普通的混床一樣，產(chǎn)生離子交換反應(yīng)，置換出H以及OH，加入H以及OH向交換膜的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)移的過程中進(jìn)入了雜質(zhì)離子，那么這些離子會(huì)直接透過交換膜，進(jìn)入到濃水室內(nèi)。由于相鄰交換膜的阻擋，雜質(zhì)離子無法向?qū)?yīng)電極方向轉(zhuǎn)移，因此，雜質(zhì)離子會(huì)在濃水室中，進(jìn)而被排除膜堆。

3 電廠水處理中應(yīng)用膜技術(shù)

將某個(gè)發(fā)電公司作為典型示例，該公司現(xiàn)階段一共配有6套制水設(shè)備，而且建成的時(shí)間比較早，所以處理工藝則選用傳統(tǒng)的離子交換工藝，不能夠?qū)⒛z體硅以及有機(jī)物等物質(zhì)去除，所以出水的水質(zhì)較差，根本無法滿足行業(yè)的平均標(biāo)準(zhǔn)，致使水導(dǎo)電率較高，其中，四臺(tái)機(jī)組熱力系統(tǒng)的水汽品質(zhì)不高，氫導(dǎo)電無法適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求，而且系統(tǒng)的沉寂率較高，對(duì)機(jī)組的熱效率造成不良影響。

由于受到自來水的水質(zhì)頻繁變化的影響，這一問題在供熱期會(huì)更加的明顯，主要表現(xiàn)為一級(jí)除鹽的導(dǎo)電較高，而且混床的運(yùn)行時(shí)間較短，致使大幅度地增加酸堿用量，并且加大了人工勞動(dòng)強(qiáng)度。此外，常常會(huì)發(fā)生超濾布袋的過濾器發(fā)生堵塞的狀況，直接限制了超濾反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行連續(xù)性，導(dǎo)致增加了制水生產(chǎn)的各項(xiàng)成本。

相比單純的離子交換，反滲透膜以及超濾技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)在于可以促使水質(zhì)除鹽效率增高，促使水質(zhì)得到一定程度的優(yōu)化。尤其是使某些指標(biāo)得以降低，比如膠體硅以及有機(jī)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(shè)備腐蝕、結(jié)垢或者沉積，一定程度保障了機(jī)組的熱效率以及安全性，不但為機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性提高了有力保障，而且促使鍋爐的清洗次數(shù)以及檢修成本降低。經(jīng)過改造之后，電廠的經(jīng)濟(jì)效益顯著提高，不但提升了出水的水質(zhì)，而且節(jié)省一大筆費(fèi)用。

4 膜技術(shù)水處理的應(yīng)用

傳統(tǒng)的膜技術(shù)應(yīng)用，主要的流程是：首先，預(yù)處理；其次，反滲透；最后，EDI電除鹽。隨著科學(xué)的不斷技術(shù)，膜技術(shù)也不斷地發(fā)展變化，預(yù)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(duì)離子進(jìn)行分離的膜技術(shù)。相對(duì)反滲透的膜技術(shù)，其分離的原理主要是將大分子物質(zhì)、膠體或者病毒進(jìn)行分離。通過微濾技術(shù)，可以將水澄清，其過濾以及處理系統(tǒng)提高了四分之一，從而促使反滲透膜技術(shù)的污染程度得到降低。

5 結(jié)語

綜上所述，膜技術(shù)在水處理的過程中具有十分重要的作用，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)膜技術(shù)的研究以及應(yīng)用，然而，我國的膜技術(shù)依舊存在一些問題，需要不斷地完善和改進(jìn)。針對(duì)膜技術(shù)的不足之處應(yīng)當(dāng)仔細(xì)分析，并且采取有效措施進(jìn)行改進(jìn)，從而促使膜技術(shù)在我國電廠水處理中發(fā)揮出更大的作用。

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