基于电厂化学水处理中全膜分离技术的应用研究

发表时间:2021/7/9   来源:《中国电业》2021年3月8期   作者:符式江
[导读] 在电厂中,化学生产水的高效处理会产生一定的处理成本。因此,要全面开展全膜分离技术的应用推广,

        符式江
        国家能源集团乐东发电有限公司,海南省乐东县,572500
        摘要:在电厂中,化学生产水的高效处理会产生一定的处理成本。因此,要全面开展全膜分离技术的应用推广,提高电厂化学水处理效率,减少化学水对生态环境的污染,科学规划电厂设备的空间布局,从而提高电厂的自动化水处理能力。因此,从生态环境保护和电厂经济效益的角度出发,科学地开展全膜分离技术的应用是有帮助的。
        关键词:电厂化学水处理;全膜分离技术;应用
        引言
        国内电厂数量众多,在电厂开展生产活动期间,水资源作为较为关键的生产元素,在大多数生产环节中均有参与,以期提升能源转换效果。然而,在实际生产期间,水蒸气将会在电厂环境中分布,经由空气渗入生产设备中,影响电厂设备使用效能。为此,加强电厂生产水的有效处理,科学减少其腐蚀性组成部分,减少水蒸气在设备性能方面构成的危害。
1全膜分离技术应用理念
        全膜分离技术在外力作用下,经由特殊薄膜,以期达成混合物有效分离的应用工艺。在此项技术流程中,薄膜的处理效率较为关键。分离技术对薄膜提出的应用要求为:具备部分物质有效通过的通透能力,以期提升混合物分离有效性,科学完成物质浓缩、提纯等过程。通常情况下,薄膜含有多个小孔,以期完成全膜分离工艺。在薄膜选择时,依据物质属性,完成孔径大小选择。比如,当孔径大小为[0.1,1]微米范围内,其功效为微滤;当孔径大小为[0.001,0.1]微米范围内,其功效为超滤;当孔径大小为[0.01,0.005]微米范围内,其功效为纳滤;当孔径大小为[0.0001,0.005]微米范围内,其功效为反渗透。
2全膜分离技术应用优势
        (1)电厂中,全膜分离技术程序涉及的设备不多,相应占地空间不大。相比原有的化学水处理程序,全膜分离技术操作简易性强,维护工作较为便捷,运行自动化能力优异。(2)在全膜分离技术运行完成时,获得的水资源,具有纯净性,其性能更为稳定。处理完成的水资源,在投入生产时,无须添加浓碱、浓酸,对生态环境产生的污染较小,顺应生产环保的具体要求。(3)全膜分离技术水处理程序的温度条件为常温,在维持液体温度的同时,有效减少资源消耗,科学保障化学水处理程序的稳定性。(4)全膜分离技术融合于电厂化学水处理程序时,有效提升了化学水净化效果,科学地控制了电厂生产成本。
3在电厂化学水处理程序中全膜分离技术的应用表现
        3.1超滤
        超滤技术其应用原理为:有效过滤水中大分子。此技术作为电厂水处理程序较为关键的环节。超滤技术中添加的薄膜是超滤膜,其孔径范围较大,支持在膜内完成较大分子的截留处理,具体表现为颗粒物、胶体元素等,针对盐类元素难以完成分离。
        超滤技术在实际应用期间,应关注的问题为:
        (1)胶体处理。胶体主要分布在地表水资源体系中,在季节变化时表现较为明显,水中将会聚集一定数量的胶体悬浮物,如黏土、淤泥等。此类胶体物质分布在水中,处理期间将会对滤膜形成较大危害。
        (2)去除有机物去除。水中含有的部分有机物,属于人工添加的物质,如清洁剂、聚合物等。除此之外,天然有机物在水中同样占据一定比例,如腐殖酸。在超滤有机物杂质时,有可能吸附在薄膜表面,降低薄膜超滤性能。为此,在超滤胶体、有机物期间,应加强杂物清理,减少胶体物质在膜内积聚,必要时,更换超滤薄膜,保障水处理效果。
        3.2反渗透
        反渗透工艺在电厂处理化学水程序中,位列第二。在处理工艺中,借助反渗透膜完成水资源处理。反渗透膜能够完成水分子的选择性通过,在膜内截留水分子以外的物质,保障水分子有效通过。

反渗透膜,其孔径取值范围较小,可加强水中杂质的去除效果,如有机物、盐等。反渗透膜去除杂质能力,高达97%,以此提升化学水净化效果。
        反渗透工艺在实际使用期间,应科学开展水预处理,以此减少反渗透期间发生堵塞问题。在预处理程序中,能够有效完成悬浮物分离,控制水的污浊程度。在此基础上,应科学开展杀菌程序,以此有效控制水中微生物生长。反渗透程序在水处理程序中,对水中杂质提出了较高要求。为此,开展水质污染堵塞程度的测试,在测试通过时,方可开展反渗透水处理工序。允许开展反渗透水处理的污染堵塞标准应控制在5以内,建议标准为不大于3。
        3.3电除盐
        电除盐在化学水处理工序中,作为末尾工序,主要借助电厂完成水分解。在此程序中,借助离子交换膜,此薄膜具备离子选择性透过的功能,有助于提升阴阳树脂结合效果,促进离子顺利完成迁移,科学完成水中大多数离子的去除程序,顺应锅炉补水的工序需求。电除盐工序有效融合了多种技术,如离子交换、电渗析,以此保障离子交换程序顺利完成,科学规避了酸碱再生资源的消耗问题,提升了化学水处理工序运行的连续性,切实改进了脱盐处理工序。
        电除盐水处理工序,在实际运行期间,含有较多影响因素,比如,有机物、杂质、细菌等。具体影响表现为:
        (1)氯、臭氧等物质,对离子交换膜、树脂具有氧化效应,削弱其分离功能,引起电除盐组件运行不畅问题。氧化过程,将会显著提升TCO占比,对离子交换膜形成污染,制约分离活动的完成。同时,氧化作用,将会引起树脂结构稳定性丧失,在组件压力作用下,增加树脂结构破坏能力。
        (2)铁相关金属离子,针对离子交换树脂具有催化能力,将会大幅度削弱离子交换膜与树脂的功能,此种削弱具有不可逆性质。
        (3)硬度元素在电除盐体系中大量沉积,形成结垢。结垢主要集中分布在浓水室膜表层,引起此区域酸碱度升高现象,相应引起浓水系统中输出水与输入水形成压力差,造成电流量有所减少的问题。
4超滤应用实例
        (1)发电厂情况。以某发电厂为例,其规模集中在生活垃圾焚烧。此发电厂用于垃圾焚烧的锅炉共有两组,锅炉规格为往复炉排式,焚烧主体为生活垃圾。两组设备,每台锅炉每日能够完成的垃圾处理数量为五百吨。发电厂在运行期间,水资源来自区域内部河水。锅炉补水程序的运行效率为:每小时完成补水数量为24吨。在化学水处理期间,处理工艺包括:预处理、全膜处理。经由DCS自控程序,提升化学水处理工序的控制效果,以此有效控制水质,使其电导率符合相关规范的要求,水质硬度接近零。
        (2)应用效果。在化学水预处理程序中,实际应用过滤器有活性炭、多介质。两种过滤器在预处理程序中使用时,能够有效过滤水资源中的大部分杂质,如胶体、悬浮物等。在大部分杂质有效过滤的基础上,水污浊程度有效降低,低至50mg/L。在基础上,开展全膜分离技术的处理程序,针对水中含有的各类有机物予以有效去除,有机物包括适量油、色度等,借助超滤程序提升水质,保障水质标准性。此发电厂实际运行的水处理程序,其水质合格率高达99%,具有较稳定的水质处理能力,能够顺应锅炉化学水处理需求,科学提升热力设备运行稳定性,化学水处理工序具有简易操作特点。
结束语
        国内电厂数量众多,在电厂开展生产活动期间,水资源作为较为关键的生产元素,在大多数生产环节中均有参与,以期提升能源转换效果。然而,在实际生产期间,水蒸气将会在电厂环境中分布,经由空气渗入生产设备中,影响电厂设备使用效能。为此,加强电厂生产水的有效处理,科学减少其腐蚀性组成部分,减少水蒸气在设备性能方面构成的危害。
参考文献
[1]刘瑞,康霁.电厂化学水处理设施防腐蚀工艺分析[J].科技风,2020(10):171.
[2]朱琳麒.电厂化学水处理技术的具体应用研究[J].资源节约与环保,2020(03):39+41.
[3]梁东.全膜分离技术在电厂化学水处理中的应用研究[J].自动化应用,2020(02):146-147.
[4]王勇,杨林,杨学荣.电厂化学水处理设备设施腐蚀问题和处理方法[J].化工设计通讯,2020,46(01):101-102.
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