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基于双膜工艺技术下电厂化学水处理应用研究

2019-03-27

福建质量管理 2019年1期
关键词:倍数通量电厂

(国核示范电站有限责任公司 山东 威海 264300)

一、电厂化学水处理技术发展现状

1、技术中融入了很强的环保观念。电厂化学水处理环保意识主要表现在两个方面:第一、在进行水处理时使用先进的科学技术对水源进行过滤,把腐蚀电厂设备的元素过滤出去,一方面减少电厂设备的损耗程度,延长设备的使用寿命,为电厂节约设备成本。另一方面,节约水源,防止水资源浪费,同时防止排出的污水对水资源进行污染。当前的水处理技术的发展方向是能够把水进行循环使用。第二、在电厂化学水处理中用化学药物进行水处理的传统方法已经被取代,现在使用的药物大部分都是无毒无害的,不能对处理的水资源产生污染。

2、水处理系统流程完善,使化学水分布更加集中。在原有的电厂水处理中,传统技术具有多种水处理环节,随着先进科技的发展,市场中出现了与现代化市场相适应的化学水处理技术,这种技术在设备上减少很多,也缩短了水处理系统的程序和环节,是水处理系统形成一个完整的,紧凑的体系,在设计上比较集中,采用阶梯形的机构进行水单元的处理,有利于管理者对系统的整体把握和管理,有利于工厂设备的维修,符合现代市场的发展需要。

3、化学水处理系统控制单元集中化。现代科技下的水处理系统采用的是圈形的模式,把每个单独的系统统一在一个整体中利用PLC技术设备进行辅助操作,形成一个整体的流程,操作起来更加方便,提高了整体的工作效率。同时利用PLC技术设备获取各个单元的数据信息,再把数据信息通过接口传送到总系统中,实现了对化学水处理系统的整体把握和管理,形成自动化和信息化的管理模式。

4、电厂化学水处理技术种类较多,具有多元化发展的特征。由于科学技术水平的提高,当前市场中出现的水处理技术中向着多元化的方向发展,水处理技术种类繁多,方式多样。留存传统水处理技术的优势,对水质进行详细的数据分析,研发出适应社会发展趋势的新化学水处理技术,细微过滤技术和反渗透技术。

二、双模工艺技术在电厂水处理中的实际应用

(一)双模工艺的发展背景

传统的反渗透膜滤技术在使用过程中出现大量的水资源浪费,为了适应电厂的发展要求,减少水资源浪费和对生态环境的污染,国家必须加大力度,对化学水处理技术进行研究,找出新的科学处理技术来解决这些问题。于是随着我国对环保事业的重视程度的提高,通过新技术的加入和对传统工艺的总结,制定出了符合社会发展目标的化学水处理技术,即双模工艺技术。

(二)双模工艺的具体应用

1.实验过程和方法

(1)实验用水标准

本实验中的水是经过沉淀后的黄河水,利用反渗透膜滤技术对黄河水进行处理。此水内含有很高的盐,氯离子和悬浮物等其pH值为8.47,碱度为5.4mmol/l,氢氧根的浓度为0,碳酸盐的浓度为0.2mmol/l,重碳酸盐的浓度为5.2mmol/l,硫酸根的浓度为594.5mg/l,氯化物的浓度为350mg/l,硝酸盐的浓度为18mg/l,硅酸盐的浓度为3mg/l,硬度为13.2mmol/l,钙离子的浓度为110.2mg/l,镁离子的浓度为250.68mg/l,总导电率为2860uS/cm,浊度为1.2NTU。

(2)实验膜丝的制作和准备

这个实验运用的膜丝是通过把PVDF中空纤维膜丝,进行拉伸的方法而制成的。即使晶体状的聚烯烃材料利用很高的应力作用,通过熔融的方式压挤成中空膜纤维,在温度低于熔点的环境中进行拉伸而产生的能贯穿膜的裂纹。然后裂纹孔在拉力的作用下运用一定方法的处理而形成的微孔膜。这种PVDF材料制成的膜丝平均孔径为0.1um,壁厚度为0.2mm,孔隙率为78%,内径是0.5nm,膜丝数量为50根,膜面积是94.2cm2,热侧流速是0.8m/s,冷侧流速0.2m/s,热侧温度为55℃,冷侧温度为25℃。

2.实验方法

实验时用到的装置是直接接触式的膜蒸馏装置。把具有很高浓度的盐水通过一定温度的加热后,注入空纤维膜构建的膜丝内侧,渗透的水在膜的外侧输出,同时,利用自来水对渗透后的部分进行冷却,然后再运用磁力泵进行膜蒸馏的热侧和冷侧进行循环,并把膜组件的热侧和冷侧进出口的温度变化情况进行记录。在这个试验中,要先把热侧恒温水浴和循环冷却水浴的开关打开,当温度与预定温度接近时再打开循环泵进行工作,在冷热侧的进出口的温度不再改变时,每隔相同的时间对膜通量和导电率进行数据记录,同时运用测流量低温时环水槽的溢出量来计算膜蒸馏技术的产水率。

3.结果分析和讨论

膜蒸馏浓缩技术与反渗透膜滤技术的实验结果,酸碱度的pH值对双模工艺有直接的影响。在实验过程中,工作人员首先把浓盐水作pH值调节,然后对其进行脱气处理,再进行膜蒸馏技术浓缩。在实验结束后,对不同pH值的影响下膜通量下降时浓盐水的浓缩倍数和pH值变化情况,并对两者之间的关系进行分析,然后得出相关的结论。即当pH值和浓缩倍数发生变化时,膜通量也会随之变化。当pH值升高,或者浓缩倍数降低时,膜通量会升高。pH值越高,膜通量就会越高,浓缩倍数越低;当pH值下降,或者浓缩倍数上升时,膜通量就会随之下降。在不同pH值的浓盐水浓缩过程中,浓缩倍数升高,溶液中难溶于水的盐的饱和度也就越高。在浓缩倍数大于1时,浓缩水中形成一种白色的结晶物质,同时对流道产生阻碍,致使膜通量降低。实验结束后,对双模系统进行定期的检查,膜通量降低时,在系统装置的热侧口位置上有白色的粉状物堆积。当膜通量升高时,白色粉状物就会越多,流道中的阻碍越明显。通过检测显示,这种白色粉状物是难溶于水的碳酸钙和硫酸钙等物质。

三、结束语

总之,环保问题是我国目前社会发展的主流课题。要想使国家能够达到可持续发展,就必须对各个方面进行环境污染的防御和处理。在对双膜工艺进行大范围投入使用之前,要找到与其合适的热源,并利用温度的变化来掌握水的质量,从而达到水质量的纯度标准。虽然,双膜工艺技术在实际应用中还存在一定的问题,但是可以通过有效的方式进行解决,提高电厂整体工作效率,增加电厂的产水率,保证产水质量,从而使双模工艺能够在电厂得到广泛的应用,使电厂的发展适应市场经济发展要求。

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