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電廠污水處理中膜處理技術(shù)的應(yīng)用探究

2015-05-30 10:18:18劉真
科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年33期
關(guān)鍵詞:膜技術(shù)電廠污水處理

劉真

摘 要:隨著社會生活水平的不斷提高,電廠建設(shè)工作也逐漸被越來越多的人重視,特別是電廠熱力發(fā)電系統(tǒng)中的水質(zhì)問題,其污水處理工作如果不徹底,使得水中的雜質(zhì)過多,就會對熱力設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生積鹽、腐蝕等問題,進(jìn)而影響到電廠的經(jīng)濟(jì)效益和安全生產(chǎn)。為了實(shí)現(xiàn)對電廠污水的有效處理,文章將從膜處理技術(shù)的原理和特點(diǎn)著手,對其在電廠污水處理中的應(yīng)用進(jìn)行深入分析。

關(guān)鍵詞:電廠;污水處理;膜技術(shù);應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,電能資源已經(jīng)成為人們在日常生活和生產(chǎn)中必不可少的能源,是社會正常發(fā)展的重要保障,因此,人們對電廠的電能供應(yīng)工作也提出了越來越高的要求。但是,在電廠的熱力發(fā)電系統(tǒng)中,水質(zhì)的好壞是影響相關(guān)設(shè)備運(yùn)行的主要因素,一旦污水處理的不徹底,水中殘留的過多雜質(zhì)就會使設(shè)備產(chǎn)生腐蝕、故障等實(shí)際問題,直接影響到發(fā)電工作。因此,必須將電廠污水處理工作放在重要的位置,大力推廣與應(yīng)用膜處理技術(shù)。

1 膜處理技術(shù)原理及特點(diǎn)

膜處理技術(shù)實(shí)際上就是借助外力的推動作用,通過一種具有選擇透過性能的特制薄膜來實(shí)現(xiàn)對混合物中不同成分的過濾,以達(dá)到分離、濃縮、提純等目的的技術(shù)手段,一般可分為固膜和液膜。膜處理技術(shù)原理主要包括了以下兩方面內(nèi)容:(1)利用混合物中不同成分質(zhì)量、大小、體積和形態(tài)的不同,利用過篩的方法實(shí)現(xiàn)物質(zhì)之間的分離;(2)利用混合物中不同成分化學(xué)性質(zhì)的不同,其在通過薄膜時(shí)的溶解速度也有區(qū)別,以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)之間的分離。

與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比較而言,膜處理技術(shù)具有其不可比擬的優(yōu)勢特點(diǎn):(1)膜處理技術(shù)中所使用的設(shè)備體積較小,結(jié)構(gòu)簡單,便于操作,且分離效率較高,應(yīng)用的范圍也比較廣泛;(2)膜處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對相對分子量從幾百到幾千的物質(zhì)分離;(3)膜處理技術(shù)可以在常溫條件下進(jìn)行,在分離過程中不會出現(xiàn)“相”的變化,且技術(shù)耗能較低,具有綠色環(huán)保的特點(diǎn)。

2 電廠污水處理中膜技術(shù)的分類

膜處理技術(shù)在不斷研發(fā)過程中已經(jīng)出現(xiàn)了反滲透、微濾、超濾、電滲析、納濾以及滲透氣化等幾種方式,并且在工業(yè)廢水處理和生活污水處理工作中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。在電廠污水處理中,主要應(yīng)用的是以下三種膜分離技術(shù):

2.1 超濾技術(shù)

超濾膜分離是電廠污水處理中常見的一種處理工藝。在污水處理中使用超濾膜,主要是利用了壓力的驅(qū)動作用和多孔膜,將污水中存在的分子量較大的雜質(zhì)、顆粒以及膠體等通過活性膜進(jìn)行去除,主要應(yīng)用于電廠大范圍污水處理工作當(dāng)中。

2.2 反滲透技術(shù)

反滲透技術(shù)是電廠污水處理系統(tǒng)中最為重要的技術(shù)。反滲透膜是一種高分子性質(zhì)的材料,主要是利用了溶液滲透壓不同的原理,在污水中只有水分子能夠?qū)崿F(xiàn)穿透,以實(shí)現(xiàn)對污水中的離子、細(xì)菌、膠體等雜質(zhì)的去除。膜元件是反滲透裝置中極其重要的核心元件,污水在經(jīng)過加壓處理之后能夠從元件進(jìn)入到隔網(wǎng)層當(dāng)中,將雜質(zhì)從導(dǎo)流層的管道中排除,從而余留下沒有污染的淡水。

2.3 全膜分離技術(shù)

全膜分離技術(shù)又會被稱之為三膜處理技術(shù),主要應(yīng)用于對電廠鍋爐補(bǔ)給水的處理工作當(dāng)中。應(yīng)用全膜分離技術(shù),其水質(zhì)的處理效果與經(jīng)過陰、陽混床處理效果相同,同時(shí)不會出現(xiàn)廢液排放和酸堿再生的現(xiàn)象,這種技術(shù)有效的實(shí)現(xiàn)了對電廠污水自動化處理。

3 膜處理技術(shù)在電廠污水處理中的應(yīng)用

某電廠共有發(fā)電機(jī)組6臺,總循環(huán)冷卻水量為6.4萬m3/h,其排污水量為1萬m3/h;但是由于該電廠位于我國北方缺水區(qū)域,淡水資源相對匱乏使得供水矛盾較為突出;為了有效的緩解供水矛盾,保證電能供應(yīng)正常,現(xiàn)建設(shè)了膜分離污水處理項(xiàng)目,主要在以下三個(gè)環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用。

3.1 預(yù)處理超濾反滲透技術(shù)

在該電廠中,循環(huán)流化床機(jī)組在對鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,其供水量的設(shè)計(jì)規(guī)模為2×70m3/h,循環(huán)流化床鍋爐中補(bǔ)給水的水質(zhì)要求為電導(dǎo)率<0.2μs/cm,二氧化硅率<20μg/L。

在此系統(tǒng)中,采用了預(yù)處理反滲透電除鹽技術(shù),其控制系統(tǒng)為自動控制的方式,主要通過PLC程序?qū)︻A(yù)處理以及EDI系統(tǒng)等進(jìn)行控制,并通過CRT站對其進(jìn)行監(jiān)管與控制;預(yù)處理超濾反滲透技術(shù)的工藝流程為:原水箱——清水泵——多介質(zhì)過濾器——超濾裝置——反滲透裝置——中間水箱——中間水泵——陰陽床——除鹽水箱——除鹽水泵。

在此預(yù)處理系統(tǒng)中,主要采用了多介質(zhì)的過濾器,對原水中存在的各種機(jī)械類雜質(zhì)實(shí)現(xiàn)了有效的去除,使得進(jìn)入超濾裝置的水濁度<2mg/L;使用超濾裝置主要目的是實(shí)現(xiàn)對污水中有機(jī)物雜質(zhì)的濾除,以保證進(jìn)入反滲透裝置中水的水濁度。

3.2 鍋爐補(bǔ)給水中的全膜技術(shù)

該電廠中,一般情況下是通過對生活垃圾的焚燒來實(shí)現(xiàn)發(fā)電,主要包括了兩臺9MW的中壓單缸沖動凝汽式汽輪機(jī)組以及兩套往復(fù)爐排式焚燒鍋爐,且單臺鍋爐的處理能力為500t/d;在鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),其供水量的設(shè)計(jì)規(guī)模為2×12t/h,并將當(dāng)?shù)睾铀畞碜鳛槭褂玫脑?;同時(shí),中壓鍋爐的補(bǔ)給水要求為電導(dǎo)率<0.2μs/cm,二氧化硅率<20μg/L。

在此系統(tǒng)中,采用的是預(yù)處理全膜分離技術(shù),其控制方式采用的是DCS的自動控制系統(tǒng),預(yù)處理全膜分離技術(shù)的工藝流程為:調(diào)節(jié)蓄水泵——原水泵——多介質(zhì)過濾器——活性炭過濾器——淡水箱——二級反滲透裝置——中間水箱——電除鹽裝置——除鹽水箱——除鹽水泵——鍋爐補(bǔ)水。

預(yù)處理系統(tǒng)中所使用的多介質(zhì)過濾器和活性炭過濾器,將原水中的絕大部分懸浮物和膠體等雜質(zhì)截留在濾層當(dāng)中,同時(shí)對原水中存在的余氯、微量油、有機(jī)物等實(shí)現(xiàn)了濾除,保證其補(bǔ)給水的水濁度<5mg/L。

3.3 循環(huán)冷卻排污水中的納濾膜技術(shù)

除此之外,該電廠將節(jié)水工作的重點(diǎn)放在對循環(huán)冷卻排污水的回收利用方面,建設(shè)了反滲透除鹽水的項(xiàng)目,將作為原水水源,并將反滲透出水作為實(shí)現(xiàn)鍋爐預(yù)脫鹽的補(bǔ)充水,將泵打到煤廠的輸煤棧橋來作為噴淋水,其納濾膜處理工藝為:原水——澄清池——無閥濾池——清水池——多介質(zhì)過濾器——活性炭過濾器——保安過濾器--反滲透裝置。通過對3×10m3/d規(guī)模的投資和運(yùn)行費(fèi)用分析,發(fā)現(xiàn)納濾膜處理系統(tǒng)具有可行性高、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)勢。

4 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,科研人員對膜分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)了較為深入的研究,并將其從實(shí)驗(yàn)室逐漸轉(zhuǎn)移到工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)當(dāng)中,包括食品加工、醫(yī)療醫(yī)藥、攝影廢水、石油化工等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域,特別是在電廠污水處理當(dāng)中的應(yīng)用,在節(jié)能環(huán)保的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了循環(huán)利用,且其處理效益十分明顯,在很大程度上為電廠發(fā)電工作提供了保障。

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