反渗透技术在电厂水处理的应用分析张瑞春

反渗透技术在电厂水处理的应用分析张瑞春

核工业北京化工冶金研究院北京101149

摘要:随着社会的发展,经济的进步,膜工业的迅速发展,反渗透技术也在逐渐发展和完善,在电力行业中反渗透技术也得到了广泛的推广和应用,反渗透技术的使用能够提高除盐的效率,而且易于自动化操作,所以在面对着当前水资源紧缺和水污染现象的日益突出,在电厂水处理中反渗透技术具有非常重要的现实意义。因此,文章首先就反渗透技术的工作原理做了比较详细的阐释,对其主要技术特点进行了详细的探讨,然后结合反渗透技术基本原理,针对其在火力发电厂中水处理系统中的具体应用进行了详细的分析,以及需要注意的问题如反渗透的运行调整,维护管理等措施做了比较细致的论述,希望可以为同类的实践提供借鉴。

关键词:反渗透技术;电厂水处理;应用

引言

随着工业化生产的加剧,我国水资源环境也受到了极大地污染,水资源的质量和能源对于人类有着十分重要的意义。电力企业在实际的运行过程中需要用到大量的水资源,并且排水量也很大,目前我国推行的电厂节约用水措施是对于排水的循环利用。通过对于污水的有效处理,实现二次利用,充分发挥水资源的优势。通常情况下电厂的污水回收都是通过循环冷却水和锅炉补充水等方式实现的,对于反渗透技术在电厂循环排污水中的利用还没有得到广泛推行,对于最终的效果还得不到很好地验证。所以我们需要加强反渗透处理工艺在电厂循环排污水中的应用,通过合理的实验研究,创新一条电厂循环排污水的有效途径,改善水资源短缺的现状。

1反渗透技术基本原理和作用

1.1反渗透技术的基本原理

反渗透技术本质是膜分离技术,即不同粒径分子混合物在通过半透膜时实现有选择性的分离的技术。因此在反渗透技术中,半透膜是该技术的关键所在,通常会根据孔径的不同,将半透膜划分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。这其中反渗透膜自身的孔径较小,因此能够在水处理时将胶体、有机物、盐类和微生物过滤掉。在反渗透技术应用过程中,其以压力差作为该技术的有效推动力。在具体应用过程中,通过对膜一侧的溶液施加压力,随着操作压力的不断加大,当其大于渗透压时,溶液则会反方向进行渗透。但在实际操作过程中,反渗透膜具有复杂性和精密性的特点,极易受到污染和堵塞,一旦受到轻微的机械损伤也会对其实际效能带来较大的影响,因此在利用反渗透技术进行水处理过程中,需要对进水水质严格要求,并要预先对原水进行有效处理,确保水质能够与运作标准情况相符,以此来提高水处理过程中反渗透装置的高效性。

1.2反渗透技术在电厂水处理中的作用

在电厂水处理中应用反渗透技术主要的目的在于将排放出的污水通过反渗透处理可以有效地获取可以循环利用的水资源,再次的进行电厂生产中,实现对于水资源的循环利用。同时,反渗透技术还可以有效地处理电厂周围的其他废水,降低对于水资源的消耗,更高效的是解决水资源紧张的问题。通过有效的水资源循环利用可以降低电厂的成本投入,加强电能的运作,对于一些水资源比较少的地区有效的节约资源。另外,在沿海地区,海水资源比较发达,电厂的运转可以充分的利用海水资源,通过对海水进行反渗透技术的处理,转化为可以用的淡水资源,大大的降低电厂附近淡水资源的消耗,提高附近居民的用水需求。由此可见,反渗透技术在电厂水处理中起到了一个降低水资源消耗的作用,对废水进行循环使用,对海水转化淡水投入生产,大大的降低了电厂的投入成本,提高经济效益。

2反渗透技术在电厂水处理中的应用

2.1循环冷却排污水回收利用

发电厂在实际的运转过程中,循环冷却水是消耗比较大的一部分,由于对于水资源消耗比较严重,对其进行节约用水的措施是十分有必要的。在现代化的生产建设中人们不断的追求环保理念,对于废水排放的指标也有了更严格的规定。电厂生产必定会产生一定的废水,在进行废水处理时往往需要投入过多的成本。通过对于反渗透技术的应用,将循环冷却排污水回收利用,通过实际的检测,在经过反渗透技术的处理已有,所回收的水资源完全可以用于循环冷却系统补充用水的需求,即达到了节约用水,又满足了实际生产需要,并且循环水水质在反渗透技术的影响下越来越好。反渗透技术应用的同时对水资源达到一个净化作用,节约了水资源的消耗,在实现电厂经济效益的提升,同时维护了生态环境建设。

2.2锅炉补给水的处理

在电厂中反渗透技术主要用于锅炉补给水的预脱盐处理,利用反渗透与脱盐系统结合来有效的将水中的无机离子却除掉。这种水处理方法虽然出水水质较高,而且不会对环境带来污染,但由于投放资金较大,因此在电厂水处理中应用不具有经济性。当前较为常用的则是反渗透与混合离子交换脱盐系统相结合的方法。在反渗透技术在对电厂水处理过程中,整个工艺过程中会涉及到预处理系统、反渗透装置和处理系统,过滤器通常会安装在压力窗口之前,以此来将一些细小微粒去除掉,以此来确保系统运行过程中进水速度和进水量。反渗透系统中还会进行高压泵的设计,以此来保证进水通过反渗透装置的压力。在反渗透系统中,反渗透膜将电厂水分为浓水和淡水两部分,利有阀门来对水的深度比例进行控制,从而达到水的回收率及脱盐率达到标准的要求。

在应用反渗透技术过程中,设备容易发生堵塞问题,从而对产水水质带来影响。在设备发生堵塞时,会涌进大量的悬浮颗粒影响系统的性能。因此在保证预处理工艺设计的合理性,需要根据电厂锅炉补给水的系统的水源水质,将混凝澄清、过滤、超滤等几项工艺有效结合,同时在水质处理过程中还要应用到添加剂,在具体使用添加剂时要严格控制使用比例,还要对水质进行定期检查,避免所使用的添加剂会水质带来不利影响。另外,阻垢剂的添加需要由阻垢剂投加系统来完成,以此来达到降低运行费用的目标。

2.3电厂综合废水处理

电厂运行中产生的废水必须要进行回收和处理,这是实际工作中一项基本工作,反渗透技术主要应用于废水的处理工作,通过对于生活污水、酸碱废水、场地冲洗水等等的一些列混合水进行回收,由于回收的水总体呈酸性,在进行反渗透处理前需要做弱酸处理,在经过反复的渗透处理,实现废水的回收利用。这种技术的应用可以有效地实现电厂用水需求和对于水循环利用的效果。

3反渗透系统的停运维护

(1)反渗透系统如遇停运情况,应切实搞好维护保养。(2)系统停运5~30天为短期停运。在短期停运时,需每天将系统打开正常运行1~2小时,将压力容器及相关管路充满水后,关闭相关的阀门,防止气体进入系统。冬天时可隔天进行此操作。(3)系统停运一个月以上,被称为长期停运。长期停运,碳酸钙就有可能沉积,应尽早发现碳酸钙沉淀的发生,以防止生长的晶体对膜表面产生损伤,如早期发现碳酸钙垢,可以用降低给水pH至3.0~5.0之间运行1~2小时的方法去除。对沉淀时间更长的碳酸钙垢,则应采用柠檬酸清洗液进行循环清洗或通宵浸泡。(4)停运特别是长期停运通常会造成反渗透系统微生物污染。为了防止系统细菌微生物再繁殖,可使用不含氯的非氧化性杀菌溶液在系统中循环、浸泡,一般需较长时间浸泡才能有效。

结语

反渗透技术作为膜分离技术中一种,具有先进性的特点,在电厂水处理中进行应用取得了较好的成效。特别是针对于当前水资源短缺的局面,电厂利用反渗透技术来对电厂水进行处理,有效的实现了废水的重复利用,实现了水资源的节约。而且反渗透技术还能够实现对电厂周围废水的有效处理,实现资源的有利利用,这不仅有利于降低电厂运营成本,而且对电厂经济效益、社会效益和生态效益目标的实现具有非常重要的意义。

参考文献

[1]黎勇.论述火电厂反渗透水处理系统污染特点?种类及对策[J].科技创新与应用,2014(33):82-83.

[2]杨光.电厂水处理中反渗透技术的应用[J].硅谷,2014(23):15-18.

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