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对膜技术在电厂水处理中的运用分析

2018-03-27祁本武

科学与技术 2018年7期
关键词:膜技术电厂

祁本武

摘要:电厂是我国电能供应的主要场所,随着电厂规模的不断扩大、产量的不断提升,其对于水资源的消耗与日俱增,同时水质对于电厂设备的运营效率有着决定性的影响。为此在电厂水处理过程中应用膜技术,不仅能够实现污水的循环利用,还能改善电厂设备的运行情况。本文主要对膜技术原理及分类进行了详细的阐述,并将其在电厂中的应用进行深入分析,从而为相关领域的应用提供参考。

关键词:电厂;电厂水处理;膜技术

1.膜技术应用原理分析

当前膜技术在电厂水处理中得到了广泛的应用,其主要是利用设备中的膜体将污水中的水与杂质进行分离、浓缩、提纯,从而将混合物中的杂质进行过滤的一种水处理方式,而膜技术的处理效果完全取决于膜体的性能。膜技术的应用原理主要包括以下几点:①由于混合物中不同物质的体积、形态、质量存在较大的差别,通过过滤法能够将其中的大粒径物质阻止于膜外。②将混合物液体通过膜技术进行分离,促使其中不同组分的物质进行分解,而不同的物质溶解速度也存在差别,基于此可实现物质间的有效分离。③膜技术与普通的分离技术相比具有较高的优势,其不仅体积轻小、结构简单、操作便捷,还能够对粒径微小的物质进行分离,而且在常温条件下不会发生化学反应,具有环保性、节约性。

2.电厂水处理中常用的膜技术分析

(1)反渗透技术

反渗透技术作为一项节能环保技术,其在电厂水处理中应用的极为普遍。反渗透技术采用的膜体是一种高分子材料,其在外部压力下可将水溶液中的物质进行截留,继而促使不同的物质进行有效的分离。反渗透装置根据膜元件的组合方式分为三个层次:第一层半透膜、第二层导流层、第三层隔网膜,其均设置于排孔的中心管的位置上。电厂排出的污水在压力作用下进入反渗透装置的隔网层,在此过程中能够将大分子有机物及盐分截留,然后流出的水溶液进入导流层,并沿着其中通道穿过半透膜,排出的水可循环利用。而另一端截留在隔网层的浓溶液会顺着另一个端口排出形成浓缩水。

反渗透技术中的膜体孔径十分细小,能够将水溶液中的有机物、盐晶体、胶体、微生物等進行有效的清除。同时反渗透技术在应用过程中具备较高优势,其不仅能够保证出水的质量、能源损耗小,而且操作过程简便快捷。但是反渗透技术难以保障高压锅炉的水质要求,还要对处理后的水质进行有效的除盐。

(2)电除盐技术

电除盐技术简称EDI,其主要是利用电场作用将水溶液中的离子状无机物清除,且产生的水质纯度较高。电除盐技术将电渗析技术与离子交换技术进行了融合,其不仅可以针对电渗析无法进行深度脱盐进行了有效的处理,还能够解决离子交换技术存在一定间歇性的问题,并对酸碱消耗进行有效的监测,而且电除盐技术还能够为高压锅炉提供用水。电除盐技术中的膜体是两电极间的对数单元,通常每个单元设置有淡水室、浓水室。其中淡水室存放着树脂床,且阳离子可穿过阳离子膜,阴离子可穿过阴离子膜。只要对装置两极通电后,淡水室中的树脂床便会不断的生长,而且电流促使水分子分解成H+、OH-,电极促使阴阳离子交换树脂朝相应膜体位置移动,当离子移至浓水室后H+与OH-结合形成水。

电除盐技术的原理主要是离子的转移和水分子的生成,促使树脂持续不断的再生。通常在淡水室的树脂床上会附着一些游离的Na+、Cl-等,这些离子与树脂床一样会发生离子交换反应置换出H+、OH-,当H+、OH-向交换膜进行移动时还会夹杂一些杂质离子,这些离子会穿过交换膜进入浓水室中。由于两极间的交换膜对杂质离子的限制,导致其难以移动到相应的电极中,所以杂质离子便会聚集在浓水室中被清除掉。

3.膜技术在电厂水处理中的应用分析

我国一些相对落后的城市电厂建设的时间比较早,通常水处理工艺设备的设置不够完善,基本上会选择传统的离子交换工艺进行污水的处理,但是其无法将水溶液中的胶体硅、有机物等杂质进行彻底的清除,导致水处理后获得的水质不达标,难以进行有效的循环利用。即使再次应用到电厂生产中不仅会增大水的导电率,还会对机组热力系统的水汽品质产生影响,使得系统沉积率不断上升、机组的热效率不断的下降。由于电厂进水的水质不够稳定会出现很多问题,尤其在供热过程中这一现象更加的显著,其主要表现为一级除盐的导电率极高、混床的运行时间减少、酸碱用量不断地增加、人工操作的工作量不断上升。

反渗透技术与简单的离子交换技术相比具有较高的优势,不仅能够提升水的除盐效率,还能促使水中的胶体硅、有机物等含量不断地下降。如此一来既能够保障热力系统的水汽合格率,还能避免热力系统装置出现腐蚀、结垢现象,使得机组能够安全、高效的运营,而且还能够减少相关设备的维修及保养所需费用,可为电厂带来较高的经济效益。

结束语:

当前电厂水处理已成为困扰其发展的一个重要问题,普通的水处理技术获得的水质较差无法进行循环利用,不仅浪费了大量的水资源,还会对电厂运行效率产生不利影响。而膜技术的应用极大地改善了我国电厂水处理的困境,其作为一种节能、环保的水处理技术,既能够保障热力系统运行的效率,还能够促使出水水质符合规定的标准。

参考文献

[1]李旭阳. 分析膜技术及其在电厂水处理中的应用[J]. 科技视界,2016(20):311-311.

[2]刘德宏. 膜技术在电厂水处理中的应用[J]. 科技创新与应用,2014(30):300-300.

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