电厂锅炉补给水处理中全膜法处理工艺的应用研究

发表时间:2020/8/28   来源:《科学与技术》2020年9期   作者:周涛
[导读] 在城市的发展过程中会产生大量的城市污水,经处理后得到的再生水能够投入到工程之中进行施工

         摘要:在城市的发展过程中会产生大量的城市污水,经处理后得到的再生水能够投入到工程之中进行施工,节约了水资源,带动了社会效益,但相较于高质量生产用水而言,再生水并不能创造出优良的经济效益,在这样的背景下如何提升对城市污水的处理质量尤为关键,使其能够充当锅炉补给水。这项措施具有突破性意义,它能够有效地缓解我国水资源不足的现状,而其中又以全膜法最为关键,因此本文则将其作为研究重点。
         关键词:电厂锅炉;全膜法;处理工艺;应用
引言
         随着电力工业的发展,大容量的高压、超高压和亚临界蒸汽锅炉不断出现,对锅炉的水汽质量提出了更高的要求,来与之相适应。近年来锅炉补给水的水处理技术也有了很大的发展。从离子交换树脂类化学法到膜法处理,大大降低了水处理工艺中化学药品的使用量,减少了废水排放量。而全膜法工艺更是以设备占地面积小、现场安装工作量小、化学药品用量少、无污染物排放、运行操作简单、易于维护、自动化程度高、设备运行成本低等诸多优点,使得膜法成为当今世界各国电厂锅炉补给水的主流工艺。
1全膜法水处理工艺简述
         1.1全膜法水处理工艺
         全膜法水处理工艺,是目前水处理发展过程中出现的一种全新的水处理技术,焦点在于运用超滤、反渗透、EDI技术等来达成对各类废水(如市政、生活、工业废水等)中含有的悬浮物、微生物、污染物等污染因素的清除。因为电渗析技术是新晋出现的,它在处理水质提高效率方面有明显优势性,所以被用于高纯水净化方面。按照净水的程度,笔者觉得可以应用于水质的完全循环利用上,如此不但能够减轻水污染对大众生活工作造成的影响,而且能够解决水资源供需难题。相较于传统渗透工艺,全膜法水处理工艺对污水处理效率更高,而且所需时间更短,在对BOD、COD的清除上,也可以获得显著的成效。EDI技术是全膜法处理污水的中心,也是全膜法水处理和传统渗透膜过滤处理的差异之处。EDI技术以电渗析为重,将离子交换通过电流方式进行,促使水处理过程平稳有序开展。超滤、反渗透是工业污水回用是应用到的核心技术,这两项在污水过滤、回收重利用中发挥较大作用,胜过传统过滤手段数百倍,大大提高了对水中固体颗粒、悬浮物、胶体的清除效率。
         1.2全膜法水处理技术的优势
         当前,我国社会经济不断发展,水污染十分严重,因此现行污水处理技术已不能满足我国污水处理的具体需求,在各方努力下,全膜法水处理技术应运而生。现阶段,我国污水处理技术主要利用活性炭进行过滤,该方式对化学试剂的需求量较大,而且设备占地面积过大,不利于城市规划建设。而全膜法水处理技术可以有效解决这些问题,该技术操作简单,人工需求量较小,工艺操作稳定性较高,污水处理效率较高。随着全膜法水处理技术的日益完善,当前,我国已经可以将超滤、反渗透等技术综合进行应用,有效隔离污水中的各种有害物质。全膜法水处理技术使用的新型膜材料具有良好的耐热性和防腐蚀性,因此可以用于多种环境中。
2全膜法与离子交换法的比较
         对于电力行业而言,对超高压锅炉提出了较高的要求,其水质导电率必须控制在0.2μS/cm以内,同时SiO2含量不可超过0.02mg/L,即便采取了二级RO除盐处理,但所得到的效果不够理想,因此还需要进行EDI处理。对此,将围绕全膜法以及离子交换法展开对比分析。
         (1)系统工艺比较。当采用离子交换工艺后,尽管其出水水质达到了相关标准,可以作为锅炉补水,但在此过程中使用到的酸碱再生树脂量较多,若使用全膜法,无论是阻垢剂还是还原剂等材料的使用量都相对较少。

若从废水排放量的角度进行分析,当采用离子交换工艺后,产生的此部分总量更少,但经检测得知废水中的酸碱液占比较大,同时含盐量也相对更高,这会对废水的回收利用水平造成影响。基于全膜法,产生的主要以一级RO废水居多,其中的磷类阻垢剂的数量也得到了良好的控制。
         (2)系统操作与控制比较。所选用的2种工艺都基于自动化的方式运行,但离子交换法在操作过程中复杂度较高,容易对设备造成腐蚀。基于全膜法,主要使用到了RO装置以及EDI装置,其使用过程中操作简单,维护也更为方便。此外还需要认识到的是离子交换法中需要使用到大量的离子交换器,因此会随之产生丰富的控制点,相较于全膜法而言数量达到了其两倍以上,因此不利于维护工作的展开。
         (3)设备布置及占地面积。若使用全膜法,则需要使用到RO装置,在运行过程中过滤器的滤速通常需要控制在5~8m/h,当采用离子交换工艺法,所带来的滤速相对较高,此时介于10~12m/h,但后者的回收率相对较差。对于膜法而言,其所需的工期相对较短,并且设备能够在工厂内完成预组装操作,因此可以有效的减少安装工作量;而对于离子交换法,则需要得到酸碱贮存池的支持,对应的工程量相对较大。应当明确的是,以上分析所得到的结果均建立在原水含盐量较低的基础之上,当原水含盐量处于较高状态时,仅凭借离子交换工艺所带来的效果相对有限,无论是占地还是酸碱消耗情况都不容乐观,对此,当前的水处理系统则进行了创新,以一级RO以及传统离子交换工艺相结合的方式进行,实际结果表明其带来的效果更为显著。
3全膜法技术的应用
         3.1OF技术
         OF技术采用的是机械筛分的方式,充分利用了膜两侧的压差值,将是作为驱动力而完成过滤。在运行过程中,以分子量的大小为基准,从而达到分离颗粒的效果,OF孔径介于25~30nm,借助于OF能够有效的清理存在于水中的悬浮物以及各类微生物等,因此适用性较强。
         3.2 反渗透技术处理
         反渗透可以高效阻滞杂质,膜材质较为特殊,反渗透复合膜采用醋酸纤维素制成,具有较高的细腻度,融水性较强。其利用高压泵变频器进行加压,避免高压泵直接受到冲击,因此微生物、矿物质等杂质的处理效果较好。反渗透是污水处理的核心步骤,需要着重保护膜。所以,人们可以使用阻垢剂,提升反渗透处理效果。同时,人们可以使用双级反渗透方法,提升水质纯度和污水处理效率。双级反渗透主要使用低压复合膜,其使用寿命较长,抗污染性强,具有较好的脱盐效果。
         3.3EDI技术
         相较之下,在对酸碱再生处理工时,EDI技术所带来的效果最为良好,它也满足了当前现代环保发展的基本要求。关于EDI技术的运行机理,它在传统的电渗析基础上综合引入了离子交换法,加之选择性膜以及离子交换树脂二者的结合,可以构成一个填充床,由此达到了电化学持续再生的效果,最终完成超纯水的提取。
结束语
         综上所述,在当前的社会背景下,电厂需要朝着节能环保的方向发展,全膜法水处理技术不但自动化程度较高,而且不会占用过多空间,运行方面的稳定性也非常良好,而且对水质的提纯效果非常好。工序复杂程度相对而言也不高,无须展开后续工作,省时省心省力。将会成为今后的主流发展方向。
参考文献
[1]冯帅.电厂锅炉补给水处理中全膜法处理工艺的应用研究[J].工业加热,2020,49(04):37-39.
[2]赵晓阳.全膜法在燃机电厂水处理中的应用及优化[J].能源与节能,2019(08):69-72.
[3]崔树杰.全膜法处理技术锅炉补给水除盐系统的应用[J].中国资源综合利用,2018,36(09):60-63.
        
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