电厂污水处理中膜处理技术的应用研究

电厂污水处理中膜处理技术的应用研究

关金锁

核工业北京化工冶金研究院北京101149

摘要：核电厂发电在我国经济发展中具有不可替代的作用。当然，电厂的发电用水只能选择市政用水或者自然水，硬度较高，或者有机物含量较多，因此需要对其进行适当地处理。而在处理过程中，膜技术的应用有助于降低成本，提高出水水质。该文笔者对污水处理中的膜处理技术进行了全面分析。

关键词：核电厂；污水处理；膜处理技术；运用

引言

电能关系到人们生产生活，是保证社会经济良性运行和发展的不可获取的能源，因此其质量受到普遍关注。人们在电能供应工作实践和热力发电系统安装运营过程中发现，水质的好坏会直接影响设备的运行，这是由于设备中污水处理的方式左右着设备中腐蚀和故障发生。如果处理得不好，就会导致水质变差，产生腐蚀等现象，导致设备故障，影响到发电工作。因此，研究污水处理技术，尤其是膜处理技术，对于电厂工作具有重要的意义。

1膜处理技术原理以及特点

1.1膜处理技术原理

膜处理技术是一种特殊的技术手段，其通过特制薄膜进行分离，然后浓缩，然后提纯出来，对混合物进行过滤。经过选出的薄膜分为固态和液态两种形态。膜处理技术的原理包括：（1）利用混合物特征的不同，对混合物进行过筛分离。（2）根据混合物中化学成分的不同，因此其溶解的速度也不相同，然后对混合物进行分离。

1.2膜处理技术特点

膜处理技术针对传统分离技术的不足进行了改善。传统分离技术设备体积较大操作复杂，使用的效果也不好，而现代膜处理技术改善了传统分离技术设备大的问题，采用体积较小的精品设备，操作简单方便，分离的效果也非常明显。现代膜处理技术比传统分离技术分子量得到了很大的提高，能够同时分离几百甚至几千种不同的物质。膜处理技术可以再常温下进行物质分离，不受时间、气候、温度等条件的限制，而且在分离过程中能够保障物质不会出现任何变化。膜处理技术是一种绿色环保技术，同时耗能低。

2电厂污水处理中膜技术的分类

2.1超滤技术

超滤膜分离作为电厂污水处理中非常常见的一种处理工艺，其主要是利用了压力的推动以及应用多孔膜，对污水中存在的分子量较大的杂质进行分离，这种技术一般在电厂对污水进行大范围的处理时应用。

2.2反渗透技术

反渗透膜具有高分子性质，其主要利用溶液渗透压的不同，使只有水分子才可以通过，从而去除污水中的杂质。在反渗透装置中比较核心的元件就是膜元件，处理过的污水可以通过膜元件进入到隔网层中，进而在导流管中排除杂质，剩下没有被污染的淡水。

2.3全膜分离技术

全膜分离技术也被叫做三膜处理技术，在电厂锅炉补给水的处理工作中比较常用到这种技术。应用全膜分离技术处理的水质效果非常好，同时杜绝了废液排放产生酸碱再生的现象，实现了电厂污水处理的自动化效果。现阶段，全膜技术是最先进的一种污水处理技术。核电厂发电设备复杂，过程中需要大量的用水，并且用水多为自然水，这部分水的硬度较大，水中杂质较多，实现全面分离，降低污染并实现其循环利用是电厂的主要任务。在核电厂发电过程中采用全膜技术一定要注意电导率的控制，电导率过大容易使水中钠离子含量增多，有机质或离子过多不符合发电用水需求。全膜技术依然要通过一级渗透和二级渗透过程，最终保证水质的稳定，电化学除盐法是核电厂的主要盐水处理办法，结合膜处理技术，可以满足电厂锅炉补给水的应用需求。全膜技术中在预处理系统上使用的是多介质过滤器和活性炭过滤器，通过这2个设备，可以将原水中的悬浮物、固体杂质等分离出去，将胶体和盐分截留在滤层中，降低污水的水浊度。

3电厂污水处理中膜技术的应用

以某发电厂为例，其锅炉补给水的规模为2×40m3/h每小时。水质要求电导率要<0.2US，采用了自动化的控制系统。该电厂位于我国淡水资源相对匮乏的北方，所以就会出现供水矛盾，为了缓解这一矛盾，该厂建设了膜分离的污水处理系统。（1）该电厂反渗透装置的膜组件被设计在点状反渗透装置的脱盐装置中。其中表面应用的是芳香聚胺材质，压力膜管则应用的是玻璃钢的压力膜管，其具有很好的防腐性和抗压性。（2）在反渗透膜对污水处理后，去除了污水中的大部分杂质，从而达到了EDI对水质的要求。（3）在对电厂循环流化床机组的锅炉进行补水时，采用全自动的控制方式，使用预处理反渗透电除盐技术。要监管和控制污水处理的全过程，处理后，污水中的杂质可以被有效的过滤掉，再经过超滤装置的反复清除，使污水中的有机物杂质能够被更好的清除掉，从而对反渗透装置的水蚀度有效保障。（4）EDI湿电渗析和离子交换技术的结合。去除离子时可以不用盐碱，本文案例中的电厂采用的就是美国通用公司的设备，其出水水质的硬度几乎为零，各项指标都符合要求，因此处理的水质可以作为锅炉的补充水再次进行运用。（5）预处理系统中原水中存在的悬浮物等杂质被截留在滤层之中，要经过多介质过滤器以及活性炭对其进行有效过滤，从而才能确保补给水的水浊度达到相应的标准。另外，电厂中还应特别注重对循环冷却污水的回收和利用。将经过反渗透盐水处理的水质，利用喷淋水使用泵将水质达到输煤栈桥上，然后再进行纳滤膜处理，从而实现排污的处理。这种技术经过实践的使用，证明其可行性非常高，而且成本相对较低，在实际中比较实用。

4膜处理技术的缺点

现阶段我国的电厂在进行污水处理时使用的膜处理技术已经得到很好的效果，但是其中也会存在一些问题，必须及时发现这些问题，并且在以后的研究和实际的操作中引起注意，找到有效的解决措施，比如膜的污染会影响水污染的处理速度，导致效果变差，效率低下的问题。另外膜在长时间处理污水的过程中会截留很多的污染物，其成分十分复杂，即便对其进行预处理，还是会有残留物对膜的毛孔进行堵塞膜孔，这类问题无法根除。其中尤其是是重污染水的水质，虽然采用了水质pH进行调节等多种方法，但是还是无法从根本上系统的解决膜污染和堵塞的问题。

5膜技术在电厂水处理中的发展

现阶段我国出现了很多新技术、新工艺，污水膜处理技术也更加先进，超滤、微滤等新技术被研发出来，进入使用。这种新技术时利用压力的推动，从而去除多孔膜上的大分子物质、病毒、胶体等，从而控制指标中截留分子量在10万之内。经过实验和实践的证明，微滤技术处理过后的反渗透的产水除了比旧技术更加澄清以外，其还提高了预处理系统的工作效率，反渗透膜的清洗次数减少。使得反渗透膜的使用寿命延长，从而控制了对反渗透膜的维护、保养、购买、更换的成本。这种全新的全膜工艺的各项参数都符合电厂超高压锅炉的补水要求的水质标准。

结语

现阶段，我国的电厂污水处理中膜处理技术的应用，与国际先进水平比较还存在很大的差距。所以我们必须努力研究如何降低对膜的投资费用，对膜技术新材料和新技术的应用不断加大。通过实际不断积累经验，顺应时代的要求进行电厂的水处理，从而实现既环保又高效的水处理系统，为电厂创造出更大的经济和社会效益。

参考文献

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