超滤装置在电厂化学水处理中的应用

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摘　要：为了进一步探讨超滤装置在电厂化学水处理中的应用,文中对超滤技术运行工艺包括净水工艺、运行影响因素进行了分析,重点探讨了超滤技术在电厂中的应用和应用展望方面的内容.

关 键 词：超滤装置；电厂化学；水处理；净水工艺

电厂化学水的处理对发电厂的正常运行非常重要,对化学水进行适当的净化处理能防止热力设备产生结垢和腐蚀现象,还能防止过热器和汽轮机的积盐,有效避免汽轮机出力下降甚而造成事故停机,所以必须慎重对待电厂化学水的处理工作,以此来保证发电厂热力设备的安全运行,基于这一背景,文中对超滤装置在电厂化学水处理中的应用进行了分析,这一研究对于电厂化学水的处理的改进具有一定的意义.

一、超滤技术运行工艺

1.超滤净水工艺

1.1原水超滤技术

现在原水超滤技术已经很少在电厂处理时使用了,因为它是直接将原水进行超滤,会对膜产生严重污染,并且经常反洗,制水量降低太快,会对膜产生严重伤害.

1.2混凝+超滤混凝+超滤工艺

为了使水质得到改善,尤其是增加水中有机物的含量,所以要采用传统的混凝工艺,因为混凝剂具有很好的絮凝作用,可以是小分子的有机物和微小颗粒杂质凝结成粒径均匀的较大絮体.但是因为原水水质越来越乐观,如果直接对混凝之后的水体进行超滤,那么就会加重膜污染,从而影响产水量,所以,一般情况下在混凝之后要先让水体沉淀才进入超滤进水.而超滤处理工艺是非常值得推荐的,如果对水质要求较高的大型机组,通常制水量也会较大,所以在混凝沉淀后都会在加一些工序,例如空气擦洗过滤器等,这样会使膜污染降低很多,并且还会减轻超滤处理的负担.

1.3粉末活性碳+超滤以粉末活性碳(PAC)工艺

粉末活性碳+超滤以粉末活性炭(PAC)工艺是一种超滤预预先处理方法.由于粉末活性碳对小分子的有机物有较强的吸附作用,所以很容易去除一些顽固的小分子有机物,虽然粉末活性碳的颗粒很小,但是只要进入了超滤系统就会被膜拦截住.被拦截住的粉末活性碳对渗水没有什么较大的影响,也不会使膜污染加重,因为它很容易就会被超滤常规冲洗掉.而粉末活性碳的最佳投加量是整个工艺中最重要的.如果没有投入足够的粉末活性碳,那么就会除不去水中的小分子有机物；但是如果投入过多就会使膜产生严重堵塞,从而致使膜污染加重,并且还会加速膜通量的减少.所以为了能够使膜污染降低,就研究出了高锰酸钾氧化+粉末活性碳+超滤工艺、臭氧可将水中的有机物氧化分解、臭氧+粉末活性碳+超滤工艺等工艺.

2.超滤设备运行影响因素

2.1操作压力

出水两端的压力差是超滤过程中的动力来源.它是由于操作压力的上升而致使浓差极化现象迅速增加的,从而使膜表面的胶体物质和累计高分子形成了凝胶层,也称为第二动态膜.它会严重阻碍水分子和低分子量物质以及水的流动状态,从而导致透水量迅速下降,使水体自身产生的阻力平衡于外界压力.同时也因为透水量随着操作压力的增加而直线上升的原因,所以在操作压力低的情况下,超滤才能够好的进行工作.

2.2膜内水体流速及形态

降低浓差极化的方法之一是改善膜内水体流动速度.这是因为如果膜内水体流动速度太快时就会使膜面受到损害,同时压力的消耗也会过大；但是如果膜内水体流动速度太慢时会使膜表面的凝结阶层厚度增加,同时也会加重浓差极化的现象,致使透水量由于膜的阻碍加大减少了水分子及低分子量物质的流动速度而显著降低.所以经过研究证明最好、最经济的流动速度是在水体流速为每秒一到二米时.为了提高水体流速还可以把膜表面的材料改变为高低起伏的形态；也可以把模装置制造成螺旋状,从而加快水体流动速度.

2.3水体特性为了使水体流速得到提高,可以通过增高水体的温度,水温的升高可以使材料的粘度得到提高,同时水温升高还可以让水分子的运动加速,能够让低分子量物质和水分子更加容易穿透膜,并且由于水温的升高可以有效的降低透水量的衰退.所以提高设备的运行效率找到最佳的水体温度是非常重要的,这也充分说明水温是影响超滤膜透水量的重要原因.因为溶质在超滤膜表面的分离特性受到溶液中离子强度的影响,所以溶质中的带电状态的改变会直接影响到溶质的吸附性能；而溶质自身浓度过高的话就会使膜污染加重,特别容易形成膜面凝结层,同时浓差极化也会受到影响.

二、超滤技术在电厂中的应用

1.超滤技术的电厂应用范围

1.1超滤技术在锅炉补给水处理中的应用

由于超滤在锅炉补给水处理过程中,还不能很好地过滤掉一些小分子有机物,为了可以有效的拦截一些微生物和胶体等,所以就研究出了在一般情况下,预处理工艺、超滤之间添加的生物预处理和活性碳过滤器的工艺组合,但是对于原水水质也有着一些限制.按照原水水质的补给水要求各个处理工艺的组合主要有四个：一是常规预处理工艺+uF+RO+EDI；二是常规预处理工艺+生物预处理(活性碳过滤器)+UF+RO+混床(EDI)；三是常规预处理工艺(混凝+砂滤,下同)+UF+一级除盐+混床；四是常规预处理工艺+UF+RO+一级除盐+混床.为了是下一级水的处理装置减轻负担,也是为了不使下一级处理装置被污染,从而得到质量一流的供水,这就是超滤在各种水处理工艺中,EDI、RO和离子交换除盐设备的与处理工艺的作用.RO可以使许多的小分子量有机物和溶解性盐分能够溶解,降低EDI和混床的处理负担,EDI和混床又可以是剩下的溶解性盐分除掉.而UF+RO+终端除盐技术是水处理的所有组合中最有代表性的,他可以弥补RO设备所造成的微生物污染和膜面损害,使原水的浊度降低.根据上面我们可以让锅炉补给水能够达到最佳标准.

2.超滤技术在循环冷却水处理中的应用

众所周知,电厂是用水和废水排量非常大,其中电厂用水量的百分之九十五都是循环冷却水,现在由于水资源越来越少,环境问题也日益严重,尽快的研究出循环冷却水处理技术是非常重要的.以下是循环冷却水的特点：一是盐含量会随着水体的蒸发量而增高；二是水体中的结垢性和腐蚀性较高,水质不稳定；三是水体中滋生出很多的微生物；四是为了使循环水能够更加的澄清添加了对水体不利的混凝剂；五是水体不干净有许多的杂质和灰尘.现在对循环冷却水的最好的处理办法是进行废水集中处理,制定出补给水的预处理系统和循环水的利用系统.在以前都是使用冲灰水的方法处理循环水的废水排放问题,随着干除灰技术和高浓度水力冲灰技术的发展,循环水废水的水质已经属于可回收利用的行列.所以根据循环水废水的排放性质来说,最理想的处理工艺是混凝砂滤,因为它可以除掉许多的大分子有机物和悬浮物,而超滤会对水体进行再一次的净化.目前在我国已经有许多个电厂使用了混凝过滤+UF的水处理方法来应用到循环水废水排放冲灰的过程当中,这种锅炉补给水系统的与处理工艺,会使节约用水.

由于我国现阶段的控制循环冷却水的浓缩比率水平还不够,所以虽然现在的循环冷却水处理工艺理论说能够应用,但是就现在的实际情况而言,对于我国而言这些水处理工艺还不能真正应用到电厂中.所以现在大部分电厂仍然在用阻垢分散剂是很难满足现在的需求,而且会导致循环水污水排放量较大,同时浓缩比率也会降低.而用混凝砂滤+超滤+RO的处理工艺成本太高,这会对个别电厂造成经济压力.但是也可以利用循环冷却水的弱酸处理和添加阻垢分散剂两种处理方法结合在一起,再加上混凝砂滤+UF技术进一步处理,来增加浓缩比率,降低污水排水量.

三、应用展望

由于近几年超滤技术已经随着在全国的推广和广泛应用,我国这方面的技术也日渐成熟,所以作为一种新型水处理技术,超滤技术目前已经逐步代替了传统的水处理技术,而且成本也在不断降低,有着很好的发展前景.到目前为止,超滤在我国的电厂水处理工艺中已经占有很大的优势,但是我国在这方面的技术应用还没有完全掌握,需要从以下是两个方面入手：一是对超滤的运行状况进行不断的优化,根据水电厂当地的水源把超滤技术的实际应用到水处理中.二是超滤技术的应用能力非常强,所以要牢牢把握它的这一方面特征,有针对性的对水处理进行改善.如超滤膜的污染问题,因为超滤设备的成本主要是由超滤膜决定的,所以如果超滤膜污染严重的话使超滤膜的性能和寿命大大降低,那么水处理工艺的成本也会上升,非常不利于电厂的发展.参考文献[1]马福刚.全膜分离技术及其在电厂化学水处理中的应用[J].价值工程,2011,09:33.[2]李军,韩兵.工业以太网在电厂化学水处理控制系统中的应用[J].科技创新导报,2009,05:129-130.[3]杨静.QuantumPLC在电厂化学水处理控制中的应用[J].自动化与仪器仪表,2009,04:82-83+102.[4]张晓慧,梁昱,郑维平.变频调速技术在电厂化学水处理中的应用[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2006,01:66-68.[5]霰景刚.喷涂SPUA技术在电厂化学水处理中的应用[J].东北电力技术,2006,07:46-48.[6]张富峰.超滤装置在电厂化学水处理中的应用[J].科技资讯,2008,24:91.[7]刘江,王军.双

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