電廠水處理中反滲透技術(shù)的研究

代承楠

【摘 要】隨著時(shí)代的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步，電力行業(yè)的發(fā)展應(yīng)用前景廣泛。隨著電力行業(yè)的大力發(fā)展，使得反滲透技術(shù)在電廠的水處理系統(tǒng)中得到快速且廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，隨著我國(guó)改革開(kāi)放的腳步不斷加快，對(duì)反滲透技術(shù)的要求也越來(lái)越高。反滲透技術(shù)的研究最早來(lái)自于美國(guó)科學(xué)家在1950年早期階段對(duì)海鷗的解剖，在解剖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)海鷗體內(nèi)的一種膜結(jié)構(gòu)能夠在外力作用下將高濃度海水中的淡水析出，此種水分從高濃度向低濃度轉(zhuǎn)移現(xiàn)象被稱(chēng)為是反滲透。隨著反滲透膜新材料的研究和成本的不斷下降，反滲透技術(shù)在我國(guó)電廠中的應(yīng)用越來(lái)越普遍，在社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益方面呈現(xiàn)逐年上升發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】電廠水處理；反滲透技術(shù)；研究；應(yīng)用

1、反滲透技術(shù)

1.1反滲透技術(shù)概述

中國(guó)的反滲透技術(shù)在上世紀(jì)60年代就已經(jīng)出現(xiàn)了，當(dāng)時(shí)這個(gè)技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用主要是在膜分離方面，其操作目的就是將溶液中的溶劑和溶質(zhì)進(jìn)行分離。在此操作中，主要依靠的是反滲透膜的壓力，在壓力的作用下使溶質(zhì)、溶劑分離。這種膜分離處理方式適應(yīng)速度較快、適用范圍較廣，所以頗受好評(píng)，在國(guó)際上也享有盛譽(yù)。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，該技術(shù)也不斷的改革創(chuàng)新，逐漸成為了當(dāng)今社會(huì)最先進(jìn)的膜分離技術(shù)。膜分離技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生很多高新技術(shù)，最新的技術(shù)包括反滲透技術(shù)、超過(guò)濾技術(shù)、微孔膜過(guò)濾技術(shù)、電滲析技術(shù)等。在水處理中一般使用的是膜分離技術(shù)，在此過(guò)程中運(yùn)用到的操作理論知識(shí)則是半透膜技術(shù)，即在同一平面上會(huì)有大小不一的分子，這些分子會(huì)自動(dòng)選擇性分離，在此基礎(chǔ)上形成了一定的執(zhí)行單位標(biāo)準(zhǔn)，如微濾膜、超濾膜、反滲透膜、納濾膜等；再根據(jù)這些膜的大小作用進(jìn)行區(qū)分，實(shí)行不同對(duì)待，但是大多還是采用錯(cuò)流過(guò)濾的方。如今反滲透技術(shù)最適用于我國(guó)北方的電廠，在電廠中進(jìn)行水處理工作，所以各個(gè)企業(yè)要加強(qiáng)反滲透技術(shù)的研究，同時(shí)引進(jìn)最新科技，加快電廠發(fā)展。

1.2反滲透技術(shù)原理

就如同反滲透技術(shù)概述提到的點(diǎn)一般，膜對(duì)于反滲透技術(shù)在水處理的作用是非常大的，所以在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)要注重膜、半透膜的運(yùn)用。在反滲透技術(shù)中，滲透壓的作用是十分明顯的，當(dāng)膜分離高于滲透壓時(shí)才可以更好地將水與雜質(zhì)分離開(kāi)來(lái)。在對(duì)半透膜的設(shè)計(jì)中，開(kāi)發(fā)者將孔洞的直徑設(shè)計(jì)在10A左右，這種設(shè)計(jì)可以更好地將水和雜質(zhì)進(jìn)行分離。滲透工作其實(shí)就是在滲透膜的兩邊放置不同濃度的液體，因此低濃度的液體會(huì)向高濃度的液體一側(cè)進(jìn)行流動(dòng)。滲透壓則是指濃度過(guò)高的一側(cè)達(dá)到一定高度后就不會(huì)產(chǎn)生水位與另一側(cè)水位差距，而濃度高的液體在一定環(huán)境下像濃度較低的一側(cè)流動(dòng)，這種現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)就被稱(chēng)為反滲透。

2、電廠化學(xué)水處理的特點(diǎn)

2.1水處理設(shè)備呈集中化布置的特點(diǎn)

傳統(tǒng)的電廠化學(xué)水處理一般按功能作用設(shè)有：凈水預(yù)處理、鍋爐補(bǔ)給水處理、凝結(jié)水精處理、汽水取樣監(jiān)測(cè)分析、加藥系統(tǒng)、綜合水泵房、循環(huán)水加氯、廢水及污水處理等系統(tǒng)。存在占地面積大，生產(chǎn)崗位分散，管理不便等問(wèn)題。

2.2水處理生產(chǎn)呈集中化控制的特點(diǎn)

各個(gè)子系統(tǒng)以局域網(wǎng)的總線形式集中聯(lián)接在化學(xué)主控制室上位機(jī)上，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)水處理系統(tǒng)相對(duì)集中的監(jiān)視、操作與自動(dòng)控制。

2.3水處理方式以環(huán)保和節(jié)能為導(dǎo)向的特點(diǎn)

隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，盡可能減少水處理過(guò)程中產(chǎn)生的各類(lèi)污染，不用或少用化學(xué)藥品已成為必然的選擇?！熬G色水處理”的概念也逐漸深入人心。如鍋爐水處理正朝著“少排污、零排污”，“少清洗、零清洗”的方面發(fā)展。

2.4水處理工藝呈現(xiàn)多元化的特點(diǎn)

隨著化工材料技術(shù)的不斷進(jìn)步，膜處理技術(shù)（包括微濾、超濾、反滲透、納濾等）開(kāi)始廣泛應(yīng)用于水質(zhì)處理中，離子交換樹(shù)脂的種類(lèi)、使用條件與范圍也有較大的進(jìn)展，粉末樹(shù)脂在凝結(jié)水處理中發(fā)揮著積極的作用。

2.5檢測(cè)方法方式日趨科學(xué)化的特點(diǎn)

在觀念上，化學(xué)診斷實(shí)現(xiàn)了從事后分析到事前防范的轉(zhuǎn)變；在手段上，逐步實(shí)現(xiàn)從手工分析到在線診斷的轉(zhuǎn)變；在級(jí)別上，也開(kāi)始實(shí)現(xiàn)從微量分析到痕量分析的轉(zhuǎn)變。所有的這些轉(zhuǎn)變，為預(yù)防事故的發(fā)生，保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力的保障。

3、反滲透在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題

3.1進(jìn)水污染

反滲透進(jìn)水水源為市政自來(lái)水經(jīng)超濾后出水，水質(zhì)比較理想，但是部分真菌類(lèi)采用孢子繁殖，雖然在超濾進(jìn)水前市政自來(lái)水已進(jìn)行了加氯殺菌，部分真菌類(lèi)孢子可能處于假死狀態(tài)進(jìn)入反滲透內(nèi)部，在反滲透進(jìn)水管加入還原劑去除水中余氯的處理，從反滲透給水泵至反滲透出水這段管道內(nèi)沒(méi)有抑制細(xì)菌等微生物生長(zhǎng)的氧化性殺菌劑的存在，給厭氧性真菌等其他微生物制造了良好的生存條件，使真菌等微生物在這些部位迅速繁殖、生長(zhǎng)。

3.2過(guò)濾器滋生微生物

反滲透前置保安過(guò)濾器是進(jìn)反滲透前最后一道過(guò)濾設(shè)備，其過(guò)濾精度只有5μm，截污能力較強(qiáng)，當(dāng)截留下來(lái)的物質(zhì)聚集在一起的時(shí)候就成為了微生物滋生的理想環(huán)境，其他同類(lèi)型設(shè)備也多次出現(xiàn)由于保安過(guò)濾器內(nèi)部滋生異物對(duì)反滲透產(chǎn)生影響的情況。在打開(kāi)保安過(guò)濾器后，存在大量與反滲透膜中相同的異物，整體濾芯成暗紅色，并且檢查發(fā)現(xiàn)原本固定作用的螺母銹蝕嚴(yán)重，真菌類(lèi)物質(zhì)隨著進(jìn)水進(jìn)入反滲透本體，在反滲透內(nèi)部大量滋生影響設(shè)備運(yùn)行。

3.3藥物對(duì)系統(tǒng)影響

此種影響性最小，但也不能排除，在整體系統(tǒng)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)從反滲透給水泵前系統(tǒng)并未發(fā)現(xiàn)其他異物（超濾水箱底部存在一定泥沙可能為系統(tǒng)投運(yùn)初期殘留），反滲透加藥點(diǎn)全部設(shè)在反滲透給水泵之后，從反滲透給水泵后異物明顯增多。

4、反滲透技術(shù)在電廠水處理中的應(yīng)用

4.1循環(huán)冷卻排污水回收利用

發(fā)電廠在實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，循環(huán)冷卻水是消耗比較大的一部分，由于對(duì)于水資源消耗比較嚴(yán)重，對(duì)其進(jìn)行節(jié)約用水的措施是十分有必要的。在現(xiàn)代化的生產(chǎn)建設(shè)中人們不斷的追求環(huán)保理念，對(duì)于廢水排放的指標(biāo)也有了更嚴(yán)格的規(guī)定。電廠生產(chǎn)必定會(huì)產(chǎn)生一定的廢水，在進(jìn)行廢水處理時(shí)往往需要投入過(guò)多的成本。通過(guò)對(duì)于反滲透技術(shù)的應(yīng)用，將循環(huán)冷卻排污水回收利用，通過(guò)實(shí)際的檢測(cè)，在經(jīng)過(guò)反滲透技術(shù)的處理已有，所回收的水資源完全可以用于循環(huán)冷卻系統(tǒng)補(bǔ)充用水的需求，即達(dá)到了節(jié)約用水，又滿(mǎn)足了實(shí)際生產(chǎn)需要，并且循環(huán)水水質(zhì)在反滲透技術(shù)的影響下越來(lái)越好。反滲透技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)對(duì)水資源達(dá)到一個(gè)凈化作用，節(jié)約了水資源的消耗，在實(shí)現(xiàn)電廠經(jīng)濟(jì)效益的提升，同時(shí)維護(hù)了生態(tài)環(huán)境建設(shè)。

4.2鍋爐酸洗廢液處理

電廠鍋爐在運(yùn)行的過(guò)程會(huì)產(chǎn)生一定的廢液，我們稱(chēng)之為鍋爐酸洗廢液，我們運(yùn)用反滲透技術(shù)，對(duì)鍋爐酸洗廢液進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，通過(guò)采用醋酸纖維素膜、低壓復(fù)合膜、海水膜，三種反滲透膜展開(kāi)具體廢液處理實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論：其中處理效果最好的為海水膜。通過(guò)最終的實(shí)驗(yàn)在實(shí)際的應(yīng)用中進(jìn)行投入使用，利用反滲透技術(shù)海水膜，循環(huán)處理電廠生產(chǎn)中鍋爐酸洗廢液，徹底解決鍋爐酸洗廢液對(duì)于生態(tài)環(huán)境的污染問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)于廢液的回收利用，提高社會(huì)效益。

4.3電廠綜合廢水處理

電廠運(yùn)行中產(chǎn)生的廢水必須要進(jìn)行回收和處理，這是實(shí)際工作中一項(xiàng)基本工作，反滲透技術(shù)主要應(yīng)用于廢水的處理工作，通過(guò)對(duì)于生活污水、酸堿廢水、場(chǎng)地沖洗水等等的一些列混合水進(jìn)行回收，由于回收的水總體呈酸性，在進(jìn)行反滲透處理前需要做弱酸處理，在經(jīng)過(guò)反復(fù)的滲透處理，實(shí)現(xiàn)廢水的回收利用。這種技術(shù)的應(yīng)用可以有效地實(shí)現(xiàn)電廠用水需求和對(duì)于水循環(huán)利用的效果。

5、結(jié)語(yǔ)

在水資源日益短缺的今天，反滲透水處理技術(shù)能夠有效提高水資源的利用效率，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，在以后的反滲透技術(shù)應(yīng)用中，需要不斷加強(qiáng)反滲透膜制造以及工藝設(shè)計(jì)創(chuàng)新方面的研究，提高水處理效率。

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（作者單位：神華國(guó)華孟津發(fā)電有限責(zé)任公司）