(國核示范電站有限責(zé)任公司 山東 威海 264300)
1、技術(shù)中融入了很強(qiáng)的環(huán)保觀念。電廠化學(xué)水處理環(huán)保意識主要表現(xiàn)在兩個方面:第一、在進(jìn)行水處理時使用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對水源進(jìn)行過濾,把腐蝕電廠設(shè)備的元素過濾出去,一方面減少電廠設(shè)備的損耗程度,延長設(shè)備的使用壽命,為電廠節(jié)約設(shè)備成本。另一方面,節(jié)約水源,防止水資源浪費(fèi),同時防止排出的污水對水資源進(jìn)行污染。當(dāng)前的水處理技術(shù)的發(fā)展方向是能夠把水進(jìn)行循環(huán)使用。第二、在電廠化學(xué)水處理中用化學(xué)藥物進(jìn)行水處理的傳統(tǒng)方法已經(jīng)被取代,現(xiàn)在使用的藥物大部分都是無毒無害的,不能對處理的水資源產(chǎn)生污染。
2、水處理系統(tǒng)流程完善,使化學(xué)水分布更加集中。在原有的電廠水處理中,傳統(tǒng)技術(shù)具有多種水處理環(huán)節(jié),隨著先進(jìn)科技的發(fā)展,市場中出現(xiàn)了與現(xiàn)代化市場相適應(yīng)的化學(xué)水處理技術(shù),這種技術(shù)在設(shè)備上減少很多,也縮短了水處理系統(tǒng)的程序和環(huán)節(jié),是水處理系統(tǒng)形成一個完整的,緊湊的體系,在設(shè)計(jì)上比較集中,采用階梯形的機(jī)構(gòu)進(jìn)行水單元的處理,有利于管理者對系統(tǒng)的整體把握和管理,有利于工廠設(shè)備的維修,符合現(xiàn)代市場的發(fā)展需要。
3、化學(xué)水處理系統(tǒng)控制單元集中化?,F(xiàn)代科技下的水處理系統(tǒng)采用的是圈形的模式,把每個單獨(dú)的系統(tǒng)統(tǒng)一在一個整體中利用PLC技術(shù)設(shè)備進(jìn)行輔助操作,形成一個整體的流程,操作起來更加方便,提高了整體的工作效率。同時利用PLC技術(shù)設(shè)備獲取各個單元的數(shù)據(jù)信息,再把數(shù)據(jù)信息通過接口傳送到總系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了對化學(xué)水處理系統(tǒng)的整體把握和管理,形成自動化和信息化的管理模式。
4、電廠化學(xué)水處理技術(shù)種類較多,具有多元化發(fā)展的特征。由于科學(xué)技術(shù)水平的提高,當(dāng)前市場中出現(xiàn)的水處理技術(shù)中向著多元化的方向發(fā)展,水處理技術(shù)種類繁多,方式多樣。留存?zhèn)鹘y(tǒng)水處理技術(shù)的優(yōu)勢,對水質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析,研發(fā)出適應(yīng)社會發(fā)展趨勢的新化學(xué)水處理技術(shù),細(xì)微過濾技術(shù)和反滲透技術(shù)。
傳統(tǒng)的反滲透膜濾技術(shù)在使用過程中出現(xiàn)大量的水資源浪費(fèi),為了適應(yīng)電廠的發(fā)展要求,減少水資源浪費(fèi)和對生態(tài)環(huán)境的污染,國家必須加大力度,對化學(xué)水處理技術(shù)進(jìn)行研究,找出新的科學(xué)處理技術(shù)來解決這些問題。于是隨著我國對環(huán)保事業(yè)的重視程度的提高,通過新技術(shù)的加入和對傳統(tǒng)工藝的總結(jié),制定出了符合社會發(fā)展目標(biāo)的化學(xué)水處理技術(shù),即雙模工藝技術(shù)。
1.實(shí)驗(yàn)過程和方法
(1)實(shí)驗(yàn)用水標(biāo)準(zhǔn)
本實(shí)驗(yàn)中的水是經(jīng)過沉淀后的黃河水,利用反滲透膜濾技術(shù)對黃河水進(jìn)行處理。此水內(nèi)含有很高的鹽,氯離子和懸浮物等其pH值為8.47,堿度為5.4mmol/l,氫氧根的濃度為0,碳酸鹽的濃度為0.2mmol/l,重碳酸鹽的濃度為5.2mmol/l,硫酸根的濃度為594.5mg/l,氯化物的濃度為350mg/l,硝酸鹽的濃度為18mg/l,硅酸鹽的濃度為3mg/l,硬度為13.2mmol/l,鈣離子的濃度為110.2mg/l,鎂離子的濃度為250.68mg/l,總導(dǎo)電率為2860uS/cm,濁度為1.2NTU。
(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)そz的制作和準(zhǔn)備
這個實(shí)驗(yàn)運(yùn)用的膜絲是通過把PVDF中空纖維膜絲,進(jìn)行拉伸的方法而制成的。即使晶體狀的聚烯烴材料利用很高的應(yīng)力作用,通過熔融的方式壓擠成中空膜纖維,在溫度低于熔點(diǎn)的環(huán)境中進(jìn)行拉伸而產(chǎn)生的能貫穿膜的裂紋。然后裂紋孔在拉力的作用下運(yùn)用一定方法的處理而形成的微孔膜。這種PVDF材料制成的膜絲平均孔徑為0.1um,壁厚度為0.2mm,孔隙率為78%,內(nèi)徑是0.5nm,膜絲數(shù)量為50根,膜面積是94.2cm2,熱側(cè)流速是0.8m/s,冷側(cè)流速0.2m/s,熱側(cè)溫度為55℃,冷側(cè)溫度為25℃。
2.實(shí)驗(yàn)方法
實(shí)驗(yàn)時用到的裝置是直接接觸式的膜蒸餾裝置。把具有很高濃度的鹽水通過一定溫度的加熱后,注入空纖維膜構(gòu)建的膜絲內(nèi)側(cè),滲透的水在膜的外側(cè)輸出,同時,利用自來水對滲透后的部分進(jìn)行冷卻,然后再運(yùn)用磁力泵進(jìn)行膜蒸餾的熱側(cè)和冷側(cè)進(jìn)行循環(huán),并把膜組件的熱側(cè)和冷側(cè)進(jìn)出口的溫度變化情況進(jìn)行記錄。在這個試驗(yàn)中,要先把熱側(cè)恒溫水浴和循環(huán)冷卻水浴的開關(guān)打開,當(dāng)溫度與預(yù)定溫度接近時再打開循環(huán)泵進(jìn)行工作,在冷熱側(cè)的進(jìn)出口的溫度不再改變時,每隔相同的時間對膜通量和導(dǎo)電率進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄,同時運(yùn)用測流量低溫時環(huán)水槽的溢出量來計(jì)算膜蒸餾技術(shù)的產(chǎn)水率。
3.結(jié)果分析和討論
膜蒸餾濃縮技術(shù)與反滲透膜濾技術(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,酸堿度的pH值對雙模工藝有直接的影響。在實(shí)驗(yàn)過程中,工作人員首先把濃鹽水作pH值調(diào)節(jié),然后對其進(jìn)行脫氣處理,再進(jìn)行膜蒸餾技術(shù)濃縮。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,對不同pH值的影響下膜通量下降時濃鹽水的濃縮倍數(shù)和pH值變化情況,并對兩者之間的關(guān)系進(jìn)行分析,然后得出相關(guān)的結(jié)論。即當(dāng)pH值和濃縮倍數(shù)發(fā)生變化時,膜通量也會隨之變化。當(dāng)pH值升高,或者濃縮倍數(shù)降低時,膜通量會升高。pH值越高,膜通量就會越高,濃縮倍數(shù)越低;當(dāng)pH值下降,或者濃縮倍數(shù)上升時,膜通量就會隨之下降。在不同pH值的濃鹽水濃縮過程中,濃縮倍數(shù)升高,溶液中難溶于水的鹽的飽和度也就越高。在濃縮倍數(shù)大于1時,濃縮水中形成一種白色的結(jié)晶物質(zhì),同時對流道產(chǎn)生阻礙,致使膜通量降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,對雙模系統(tǒng)進(jìn)行定期的檢查,膜通量降低時,在系統(tǒng)裝置的熱側(cè)口位置上有白色的粉狀物堆積。當(dāng)膜通量升高時,白色粉狀物就會越多,流道中的阻礙越明顯。通過檢測顯示,這種白色粉狀物是難溶于水的碳酸鈣和硫酸鈣等物質(zhì)。
總之,環(huán)保問題是我國目前社會發(fā)展的主流課題。要想使國家能夠達(dá)到可持續(xù)發(fā)展,就必須對各個方面進(jìn)行環(huán)境污染的防御和處理。在對雙膜工藝進(jìn)行大范圍投入使用之前,要找到與其合適的熱源,并利用溫度的變化來掌握水的質(zhì)量,從而達(dá)到水質(zhì)量的純度標(biāo)準(zhǔn)。雖然,雙膜工藝技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中還存在一定的問題,但是可以通過有效的方式進(jìn)行解決,提高電廠整體工作效率,增加電廠的產(chǎn)水率,保證產(chǎn)水質(zhì)量,從而使雙模工藝能夠在電廠得到廣泛的應(yīng)用,使電廠的發(fā)展適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。