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        2. 方案中心

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          反滲透技術在火力發電廠水處理中的應用

           一、引言
           

                 隨著膜技術的不斷發展,膜技術以其卓越的優點在生產過程中得到廣泛的應用。特別是在我國北方以及東南沿海地區的電廠中,反滲透技術被得到普遍應用。它不需要酸堿化學試劑,操作很方便,水的回收利用率高,在缺水地區更可以達到節約用水的目的。但是,隨著科學技術的不斷發展,現有的反滲透膜還不能完全達到使用要求,所以在了解現有反滲透膜的基礎上,還要根據實際需求進行研究和創新,不斷開發出新的膜產品,提高膜的使用效率和效果。

          二、反滲透膜的使用原理和優點

                 (一)反滲透膜的使用原理

                 反滲透(ReverseOsmosis,縮寫為RO)技術是一種先進的利用膜進行的分離技術,其中起主要作用的反滲透膜是科學家根據動物膜的選擇透過性進行仿生,利用化學方法合成的高分子材料經過特殊的工藝加工而成的半透性薄膜。該薄膜只允許離子,細菌等雜質粒子通過,通過半透膜的水就可以和一部分離子等雜質分開來從而就達到了初步凈化水的目的了。那么反滲透就是對將要進行凈化的水施加一個大于滲透壓的壓力,改變水的流向,從而凈化后的水就流到了出水側。

                 (二)反滲透膜在水處理中的優點

                 1、節能環保

                 利用反滲透技術在室溫下,采用無變相的物理方法就可以完成凈水過程,并且利用水的自身壓力作為推動力就可以達到目的。由此可見,它的能耗相對于其它的處理方法非常低,是一種節能的水處理技術。反滲透技術因為用的是物理方法,所以在凈水時不用大量的化學藥劑,并且在回收廢液時,廢液中的酸堿還可以再利用,沒有化學廢液以及酸堿的排放,不僅節約工業原料還沒有環境污染。

                 2、適用范圍廣

                 該技術適用范圍廣,無論是海水,污水還是低鹽的淡水處理都能達到想要的效果。

                 3、維修簡便

                 反滲透技術運用的設備簡單,占地面積小,需要的空間也很小,進行設備維修以及對設備運行時的維護也很簡便。

                 4、效率高

                 反滲透技術在高參數的鍋爐補水處理中具有更加明顯的優勢。試驗結果表明:它脫鹽率可以達到99.5%,同時還可以脫除水中99.5%的二氧化硅,有效地避免了發電設備在發電時因壓力升高選擇性的攜帶二氧化硅而產生的硅垢。其次反滲透技術還可以除去95%以上的有機膠體物質,從而在一定程度上避免因有機物分解形成的有機酸對汽輪機尾部的腐蝕。

          三、反滲透技術在火力發電廠水處理中的應用

                 (一)反滲透技術流程

                 在某火力發電廠中,水處理系統的主要流程是先過濾然后進行反滲透處理,最后進行二級除鹽。如圖l所示:

           

                 在進行水處理時用到的主要設備有用來進行預處理的機械過濾器,以及保安過濾器,除此之外還有高壓泵和反滲透裝置。

                 反滲透裝置對原水的要求嚴格,經過預處理將原水中含有的泥沙,鐵銹,膠體懸浮顆粒及藻類或細菌等微生物除去,達到進行反滲透水標準后便可進行反滲透進水處理了。

                 反滲透系統的主要組成有一,二級反滲透裝置,加藥系統,反滲透膜沖洗和清洗系統。各系統相互配合,共同完成反滲透凈水。

                 經過一級反滲透設備處理的水稱為脫鹽水,二級反滲透處理的水叫做除鹽水。經過二級反滲透處理的水為除鹽水即可用于鍋爐的冷卻。

                 一級反滲透系統共有四套設備,包括:反滲透裝置、保安過濾器和高壓泵。由于溫度影響離子的活力進而影響膜的產水量,所以在系統運行時可以對原水加一定的溫度,溫度大概控制在1℃25"(2。除了溫度對產水量有影響進水壓力同樣也會有影響,因此,每臺泵配變頻器一臺,調節溫度和壓力共同控制從而保證恒定的產水量。二級反滲透系統的設備共有兩套,設備同一級反滲透系統。二級反滲透系統處理的水是一級反滲透產品水箱中的水。

                (二)反滲透膜的水處理關鍵技術與效果

                 一二級反滲透系統的回收率可以達到75%以上,這時裝置排出的濃水中的溶解物濃度是原水的4倍,經過一級反滲透系統凈水后,系統中可能存在不溶解的硫酸鹽,這些硫酸鹽會留在膜表面形成膜垢進而降低膜凈水效率。為避免此種情況的發生可以在反滲透進水口加一定量的阻垢劑。

                 進行完一二級反滲透處理后的水的PH值會降低,原因是反滲透膜并不阻礙二氧化碳透過,水就會因為二氧化碳的存在使PH值降低,解決辦法是利用酸堿中和的原理在二級進水口處利用加藥系統加以適量的氫氧化鈉。通過化學作用是二氧化碳轉化成不能透過膜的碳酸氫根離子和碳酸根離子,因此,經過二級反滲透系統便除去了二氧化碳,此時二級反滲透系統處理的水PH為中性。另外,還要根據鍋爐冷卻水的PH值要求,通過安裝在二級出水口的液氨加藥系統進行PH值調整。這樣便可完成對水的回收處理了,經過反滲透技術凈化的水便可再次投入使用了。

          四、反滲透技術運行中存在的問題及改進辦法

                 當反滲透裝置沒有運行時,為防止在靜止狀態下膜內部的水對膜組件污染,還要有一套沖洗設備。沖洗設備所用的水一般采用一級反滲透設備處理過后的水。

                 當反滲透膜長期運行后,膜上還會形成難以洗掉的污垢,如有機物的累積和鹽分,這些污垢會影響膜的使用性能,必須用化學藥品進行清理,從而恢復膜原有的正常的除鹽的能力。

                 使用的機械過濾器裝置為弧形的多孔板及水冒,由于設備長時間的運行磨損會造成水冒損壞會使過濾器慮料漏到保安過濾器上,從而堵塞保安過濾器,造成保安過濾器慮芯的頻繁更換進而還影響到膜使用壽命和泵的壓力,以致吸入大量的空氣,并且影響保安過濾器的正常運行,從而造成運行成本的增加,使保安過濾器的使用壽命變短,影響設備的正常運行。為了防止石英砂落在保安過濾器上,可以在軟化器的出口出設置適合收集石英砂的裝置來收集石英砂。

          五、反滲透技術應用中需注意的問題

                 反滲透系統在設計中要盡量把儀表及控制系統安裝在可以隨時觀察到的地方,如值班室。這樣不僅能及時對設備進行觀察,并且集中的儀表控制系統還可以減少監控觀察的人數,從而降低工作人員的工作強度。

                 對于膜污染的問題。由于需要凈化的污水污染物的成分復雜,很容易使膜遭到污染,造成膜的工作效率下降,影響系統設備的正常運行。目前較多采用的是應用清洗設備對膜進行有規律及有效地清洗。除此之外,對于水源也要進行管理,加強反滲透水源的預處理技術,從實際情況出發配備合理的預處理措施。并且還要不斷的探索新的技術加強膜技術處理污水的能力。適當的加強對水質的檢測指標,實行嚴進嚴出,嚴格控制水中的細菌和微生物的數量,盡可能降低細菌和微生物對膜的污染。當水源采自地下水時在設備啟停運期間還要每天進行5分鐘對膜的低壓沖洗,在需要的情況下要通入甲醛溶液殺菌。

          六、結束語

                 在火力發電廠中,反滲透技術在水處理方面占有重要的地位。南于我國的反滲透膜的應用成本還比較高,在電廠的推廣中還是有很大的障礙。那么研究成本低廉并且高效的反滲透膜新型材料就非常有必要了。并且國家又大力倡導節約資源,那么反滲透技術因其優越的凈水技術為水的循環提供了可能,這樣企業可以節約大量的用水,由此可以看出膜的應用是未來電』一凈水的趨勢。因此,反滲透技術在我國的應用會越來越普遍,并且它的經濟與社會效益也會隨之不斷的提高。

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