電廠化學(xué)水處理工作中雙膜工藝的應(yīng)用分析

霍肖

（北京華科同和科技有限公司，北京 100045）

1 應(yīng)用雙膜工藝的重要性

1.1 使處理過(guò)程更加安全環(huán)保

在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代，我國(guó)化學(xué)工業(yè)有了飛速進(jìn)步，在環(huán)境保護(hù)方面的意識(shí)也逐漸增強(qiáng)，尤其是在材料、機(jī)械等技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的過(guò)程中，對(duì)生態(tài)文明和環(huán)境保護(hù)越來(lái)越重視。在這樣的背景下，我國(guó)發(fā)電廠也順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展的步伐，在處理化學(xué)水的過(guò)程中強(qiáng)調(diào)環(huán)保理念，合理運(yùn)用雙膜工藝，不僅有效提高了化學(xué)水處理工作的質(zhì)量，同時(shí)，也大大降低了化學(xué)水對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的破壞和影響。除此之外，在化學(xué)水的處理過(guò)程中科學(xué)使用雙膜工藝，還能很好地節(jié)約水資源，提高其利用率，這能夠極大地緩解我國(guó)用水緊張的問(wèn)題。

1.2 有助于完善水處理系統(tǒng)流程

以往的發(fā)電廠在處理化學(xué)水過(guò)程中，所需要操作的流程都比較復(fù)雜且耗時(shí)較長(zhǎng)，雖然能保證處理工作質(zhì)量，但是效率非常不明顯，尤其是在當(dāng)前社會(huì)需求不斷發(fā)展變化的時(shí)代，傳統(tǒng)的水處理系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足新時(shí)代的發(fā)展要求。而且，發(fā)電站的化學(xué)水處理在大部分情況下，都是采用體型較大的一些處理設(shè)備，不僅占用空間，同時(shí)還會(huì)大大增加維修人員的維護(hù)難度，造成維修成本的增加以及資金的擴(kuò)大。而隨著雙膜工藝的逐漸完善與成熟，越來(lái)越多的電廠都加大了對(duì)該工藝的使用，采用這種方式進(jìn)行化學(xué)水處理，可以大大提升工作效率，降低處理時(shí)間，同時(shí)還能很好地保證質(zhì)量，并實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，為發(fā)電行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2 雙膜工藝實(shí)驗(yàn)的相關(guān)概述

2.1 定義分析

隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視逐漸增強(qiáng)，各行各業(yè)在生產(chǎn)方面都強(qiáng)調(diào)了環(huán)保理念的有效運(yùn)用，尤其是在電廠化學(xué)水處理方面，行業(yè)內(nèi)的相關(guān)技術(shù)人員都加大了對(duì)化學(xué)水處理工藝的研究。在這樣的背景下，一項(xiàng)行之有效的化學(xué)水處理工藝便應(yīng)運(yùn)而生，極大地解決了傳統(tǒng)電廠化學(xué)水處理的弊端，這就是雙膜工藝。通常情況下，化學(xué)水處理會(huì)使用反滲透膜濾技術(shù)，雖然從理論上講可以減少化學(xué)水的排放量，有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境，但實(shí)際上很難達(dá)到理論要求，而且產(chǎn)水率非常低，只有理論上的75%。而雙膜工藝則可以有效解決這一問(wèn)題，將膜蒸餾技術(shù)與反滲透膜濾技術(shù)進(jìn)行有效融合，既能夠滿足環(huán)保理念的要求，同時(shí)還能提高產(chǎn)水率。

2.2 實(shí)驗(yàn)流程

（1）對(duì)水質(zhì)的要求。在電廠使用雙膜工藝進(jìn)行化學(xué)水的處理過(guò)程中，對(duì)水質(zhì)有著較高的要求，通常情況下，實(shí)驗(yàn)用的水是經(jīng)傳統(tǒng)化學(xué)水處理工藝處理后沉淀下來(lái)的黃河水，這類水的內(nèi)部通常都含有較高的鹽分，且懸浮物的含量也比較高，其中氯離子是含量最高的，PH值為8.47，另外，還包括其他的懸浮物：硫酸根濃度為594.5mg/l，硅酸鹽濃度為3mg/I，鈣離子濃度為110.2mg/I，重碳酸鹽濃度為5.2mmol/I，硝酸鹽濃度為18mg/I，鎂離子濃度為250.68mg/I，且濁度為1.2NTU。在使用雙膜工藝進(jìn)行化學(xué)水處理過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制好水質(zhì)的相關(guān)指數(shù)參數(shù)，以便達(dá)到最佳的處理效果。

（2）膜絲的制備。在進(jìn)行雙膜工藝這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，會(huì)使用到膜絲，通常情況下，會(huì)采用PVDF中的空纖維膜絲來(lái)達(dá)到最佳的處理效果。這種膜絲的制備基本上是利用拉伸的方法來(lái)完成，這是因?yàn)榫w狀的聚烯烴材料在外力以及熔融環(huán)境的影響下會(huì)發(fā)生形變，而被擠成中空膜纖維。而且，如果在拉伸的條件下出現(xiàn)溫度低于熔點(diǎn)的情況，還會(huì)產(chǎn)生能貫穿膜的裂紋，并在一定的作用影響下而變成微孔膜。在雙膜工藝中運(yùn)用這種膜絲的過(guò)程中，需要注意其相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)，確?？讖綖?.1um，孔隙率為78%，內(nèi)徑為0.5nm，壁厚度為0.2mm，同時(shí)，還需要確保膜絲數(shù)量為50根，并控制好冷熱側(cè)的溫度。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法

（1）實(shí)驗(yàn)裝置及過(guò)程。在進(jìn)行雙膜工藝實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程中，做好前期的準(zhǔn)備工作后，就需要進(jìn)行下一步驟的操作，也就是實(shí)驗(yàn)裝置的安排以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)，以確保實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量與效率符合要求。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通常會(huì)使用膜蒸餾裝置，這種裝置的工作原理主要是將具有高濃度的鹽水進(jìn)行水浴加熱，之后再結(jié)合實(shí)際情況，注入中空纖維膜結(jié)構(gòu)。對(duì)于滲透出來(lái)的部分要在膜的外側(cè)輸出，然后再利用自來(lái)水做好冷卻工作，并對(duì)相關(guān)溫度的數(shù)值情況進(jìn)行處理進(jìn)行詳細(xì)且全面的記錄與整理，以便為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)開(kāi)展提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)信息，從而保障實(shí)驗(yàn)的有序進(jìn)行。

（2）預(yù)酸化及脫氣處理。在雙模實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中進(jìn)行膜蒸餾熱側(cè)的循環(huán)時(shí)，由于部分鈣離子和鎂離子很難溶于水，因此其飽和度通常會(huì)隨著濃縮倍數(shù)而發(fā)生變化，如果濃縮倍數(shù)升高，飽和度也會(huì)隨之升高，從而就會(huì)發(fā)生結(jié)垢的現(xiàn)象。為了減少沉淀物的產(chǎn)生，則需要控制好水離子的飽和度，相關(guān)人員可以采用氯化鈉溶來(lái)調(diào)節(jié)PH值，從而有效掌握這些難溶于水離子的飽和度。另外，由于溶液酸化后，一氧化碳含量會(huì)上升，為了將這一物質(zhì)有效排出，以保證冷側(cè)槽中的純水質(zhì)量，則需要利用負(fù)壓膜來(lái)進(jìn)行脫氣處理。

3 電廠化學(xué)水處理工作中雙膜工藝的應(yīng)用分析

3.1 產(chǎn)生難溶性鹽離子

通過(guò)雙膜工藝實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以看出，濃縮倍數(shù)越高，鹽離子中難溶于水的物質(zhì)產(chǎn)生碳酸鈣的概率就會(huì)越大，而且對(duì)雙膜鹽溶液進(jìn)行蒸餾時(shí)，大部分情況下都是在低壓環(huán)境中進(jìn)行的，與傳統(tǒng)的化學(xué)水處理工藝有較大差異，傳統(tǒng)的處理過(guò)程基本上是依靠壓力差來(lái)進(jìn)行過(guò)濾，難以達(dá)到滿足當(dāng)前的實(shí)際需求。但是，這也充分說(shuō)明了難溶鹽濃度與溶液濃度之間有著非常重要的聯(lián)系，如果難溶鹽濃度達(dá)到一定數(shù)值，在很大程度上就會(huì)發(fā)生難溶鹽析出或結(jié)晶的情況，無(wú)法保證水源的純度。

3.2 PH值會(huì)影響反滲透膜通量

電廠化學(xué)水處理工作過(guò)程中對(duì)雙模工藝的合理應(yīng)用，可以很清晰地了解化學(xué)水的PH值會(huì)影響膜的通量，所以為了確保準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，需要科學(xué)分析PH值與濃縮系數(shù)的變量情況，并運(yùn)用科學(xué)合理的分析方法對(duì)數(shù)據(jù)變化情況進(jìn)行綜合考量，以便為雙膜工藝的處理水平奠定基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的過(guò)程中，可以發(fā)現(xiàn)，如果化學(xué)水的PH值下降，相應(yīng)的濃度系數(shù)就會(huì)上升，只要可以達(dá)到以上的任意條件，都會(huì)發(fā)生膜通量減少的情況，這說(shuō)明濃縮系數(shù)與膜通量之間是反向比例關(guān)系。而且，在雙膜工藝進(jìn)行過(guò)程中，當(dāng)濃度增加時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致不溶于水的物質(zhì)其飽和度有所增加，出現(xiàn)碳酸鎂、碳酸鈣等物質(zhì)，影響膜的滲透性，造成管道堵塞。

3.3 雙膜工藝技術(shù)的產(chǎn)水率提升

通過(guò)雙膜工藝實(shí)驗(yàn)可以看出，理論上說(shuō)雙膜工藝的產(chǎn)水率可達(dá)到1～0.25，但實(shí)際上，在經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)工程后，基本上可以得出這樣的結(jié)論：雙膜工藝的產(chǎn)水率會(huì)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸降低產(chǎn)水率的增加速度。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)膜蒸餾的單元產(chǎn)水率增加后，雙膜工藝的整體產(chǎn)水率也會(huì)上升，基本上可以達(dá)到95%左右，甚至還有可能更多，但是，如果膜蒸餾時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也會(huì)導(dǎo)致原本產(chǎn)水率下降，產(chǎn)水量的增長(zhǎng)速度會(huì)隨著時(shí)間越長(zhǎng)而增長(zhǎng)越慢。由此可見(jiàn)，電廠中利用雙膜工藝進(jìn)行化學(xué)水處理的效果是十分顯著的，可以將其進(jìn)行大量的投入使用，但同時(shí)也需要加大對(duì)其進(jìn)一步深究，以促進(jìn)該工藝的處理水平繼續(xù)提升。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)是當(dāng)前首當(dāng)其沖的重點(diǎn)工作，想要推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)發(fā)展，就必然離不開(kāi)對(duì)環(huán)境的保護(hù)，需要從各個(gè)方面進(jìn)行環(huán)境治理工作。在電廠化學(xué)水處理工作中，雙膜工藝具有十分顯著的優(yōu)勢(shì)，可以大大提高電廠的產(chǎn)水率，并保證水質(zhì)的純度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，雖然在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還是面臨著些許困境，但是通過(guò)合理的方式進(jìn)行處理，還是可以達(dá)到實(shí)際的應(yīng)用效果。因此，要持續(xù)加大對(duì)雙膜工藝的研究，以促進(jìn)該工藝不斷得到創(chuàng)新與完善，推動(dòng)我國(guó)電廠的可持續(xù)發(fā)展。