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【摘 要】反渗透技术是现在被广泛使用的液体分离技术,这种技术在长时间发展过后已经涉及了很多的行业领域,反渗透技术主要是有操作简单、能耗低,没有二次污染等优点。我国电厂应用反渗透技术已经发展了很多年,在很多地方还存在不少的问题。反渗透技术在电厂水处理中,具有高效性以及范围广的特点,本文主要分析反渗透技术在电厂水处理中的应用。
【关键词】电厂;水处理;反渗透技术
前言:
水资源作为人类生产生活中必不可少的必备资源,牵动着人们的基本生存问题。随着社会经济的发展和工业现代化进程加快,水资源短缺问题以及水资源污染问题日益加剧,已经严重影响到人们的生产和生活。因此提高水资源的利用率、减少水资源污染成为全世界普遍关注的问题。而反渗透水处理技术作为一项将工业、生活污水进行处理后转变为可利用的水是缓解水资源短缺矛盾的一个主要途径,在水资源日趋紧张的今天,该项技术的发明具有非常关键的意义,现已经在世界各地得到广泛的推广和应用。本文将阐述反渗透工作原理,并详细介绍水处理过程中反渗透膜的应用以及该项技术的应用趋势。
一、反渗透技术的概述
反渗透是当前国内电厂中运用得极为广泛的一种技术。这种技术的本质是膜分离技术。膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术。半透膜是膜分离技术的关键。依据孔径的大小可把半透膜划分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。因为反渗透膜本身的孔径极小且往往不超过10A,所以在水处理时胶体、有机物、盐类及微生物能够被有效地过滤掉。
二、反渗透工作原理
反渗透是一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的溶液施加压力,当操作压力大于渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。反渗透膜是一个复杂而精密的装置,非常容易受到污染和堵塞,稍微的机械损伤也会破坏其效能,因此利用该装置进行水处理时必须严格要求进水水质,再依据水质的性质和特点对原水进行预先处理,在保证水质符合运行标准的情况下,才能保证反渗透膜装置在水质处理过程中的高效能。
三、反渗透技术的特点
在水处理中,电厂会用到多种多样的处理技术。但是,把反渗透这种技术跟其他技术比较后可清晰地发现:反渗透这种技术有着其他技术难以拥有的优势。这些优势尤其体现在以下十个方面:一是无相态的变化;二是设备较为简单;三是常温下便可操作;四是占地面积较小;五是效益较高;六是能量消耗较少;七是操作较为方便;八是自动化水平较高;九是适应范围较广;十是出水质量高。
事实证明:水处理时,反渗透法作用下的出水水质甚至优于国家对生活用水的基本卫生标准。另外,反渗透法在对含盐量不同的苦咸水进行脱盐淡化的时候,系统运行的整个过程较为稳定。系统脱盐率甚至超过了96%。不少水处理专家根据这种现实状况提出:反渗透装置在苦咸水淡化中可被高度集成化,这样能构造出一套成型成套的设备。
四、电厂水处理中反渗透技术的应用
根据《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》,电厂锅炉补给水电导率不大于0.2μS/cm,补给水SiO2浓度不大于20ug/L。在电力行业中,反渗透技术主要作为锅炉补给水的预脱盐处理,目前,脱盐系统主要有两级反渗透加混床、一级反渗透加一级除盐加混床或两级反渗透加EDI工艺。
电厂水处理中,反渗透加EDI脱盐系统通过电场作用去除水中的无机离子,虽然这种技术具有出水水质高、不污染环境的优点,但是需要花费大量的资金,因此在电厂水处理中并不常用。反渗透加混合离子交换脱盐系统是目前最常采用的方式。反渗透工艺包括预处理系统、反渗透装置以及后处理系统。保安过滤器一般安装在压力容器之前,主要去除浊度1NTU以上的细小微粒,保证工作运行中的进水速度以及进水量的要求,也能避免细小微粒的进入。
高压泵的设计主要是保证进水通过反渗透装置的压力。反渗透膜将水分为了浓水和淡水两部分,控制阀门控制水的浓度比例,保证水的回收率达到3/4,也有对脱盐率要求比较严格的,要求脱盐率达到98%以上。
在反渗透技术的应用中,设备会不时出现堵塞情况,导致产水水质下降的主要原因是悬浮颗粒的大量涌进,对系统性能造成很多的负面影响。预处理工艺设计的合理性是反渗透装置设计的关键性环节。电厂锅炉补给水系统根据水源水质,预处理工艺主要有混凝澄清、过滤、超滤或以上若干种工艺的组合。。在水质处理中,采用添加剂是一种不可避免的措施,在反渗透装置的使用中加药的处理是一个很关键的步骤,不仅需要严格的控制加药的比例,还需要定期检查水质,选择最合理的水质,以免加药过多导致水质的变化。阻垢剂投加系统主要用于反渗透及超滤系统的阻垢剂的添加,降低运行费用。
五、反渗透水处理技术的应用趋势
反渗透水处理技术作为二十世纪六十年代产生并兴起的一项用于污水处理、海水淡化的膜分离技术,在水资源日益短缺的今天具有广阔而深远的发展前景。反渗透膜水处理工艺以及工程装置设计的发展方向多倾向于研究能耗低、水处理效率高、抗污染性强、水质适用范围广、耐高压高温等性能的反渗透膜组合装置。超低压反渗透性装置能够保证脱盐率在96%以上的情况下,在装置操作压力为下降25%至45%时,能够大大减少设备材料以及系统能耗。抗污染性强的反渗透系统能够增加膜对污染性物质的抵御能力,减少膜清洗过程中对药物的消耗,从而延长了膜材料的使用寿命。耐高温高压的反渗透系统装置能够适用于食品、药品等行业,起到高温杀菌消毒的效用。高级的反渗透水处理装置中的带正电荷反渗透膜可以保证在生产高质量饮用水、超纯水过程中的效果,起到超强酸碱废水的洁净功效。此外反渗透水处理装置采用的膜材料更倾向于使用抗氧化性、抗酸碱性以及高透水性的新型材料,在反渗透膜组件方面倾向于采用将超滤装置、微滤装置、纳滤装置以及EDI装置联合使用。
六、结语
在水资源日益短缺的今天,反渗透水处理技术能够有效提高水资源的利用效率,从而提高企业的经济效益。因此,在以后的反渗透技术应用中,需要不断加强反渗透膜制造以及工艺设计创新方面的研究,提高水处理效率。
参考文献:
[1]朱红星.电厂水处理中的反渗透技术[J].科技创新导报,2010,32:69.
[2]霍东.基于反渗透装置在电厂水处理中的应用分析[J].化工管理,2013,10:67-68.
[3]谢春生,张小平,黄瑞敏.反渗透技术及其在我国电厂的应用和发展趋势[J].热力发电,2006,07:7-10+20+75.
[4]孙炜炜,周兴若.试论反渗透技术在水处理中的应用[J].才智,2012,10:66.
[5]林帅.电厂水处理反渗透技术应用[J].内蒙古煤炭经济,2012,09:38-39.
[6]王雪莹,张志刚,班利民.反渗透装置在电厂水处理中的应用及其维护[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012,12:197-199.
【关键词】电厂;水处理;反渗透技术
前言:
水资源作为人类生产生活中必不可少的必备资源,牵动着人们的基本生存问题。随着社会经济的发展和工业现代化进程加快,水资源短缺问题以及水资源污染问题日益加剧,已经严重影响到人们的生产和生活。因此提高水资源的利用率、减少水资源污染成为全世界普遍关注的问题。而反渗透水处理技术作为一项将工业、生活污水进行处理后转变为可利用的水是缓解水资源短缺矛盾的一个主要途径,在水资源日趋紧张的今天,该项技术的发明具有非常关键的意义,现已经在世界各地得到广泛的推广和应用。本文将阐述反渗透工作原理,并详细介绍水处理过程中反渗透膜的应用以及该项技术的应用趋势。
一、反渗透技术的概述
反渗透是当前国内电厂中运用得极为广泛的一种技术。这种技术的本质是膜分离技术。膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术。半透膜是膜分离技术的关键。依据孔径的大小可把半透膜划分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。因为反渗透膜本身的孔径极小且往往不超过10A,所以在水处理时胶体、有机物、盐类及微生物能够被有效地过滤掉。
二、反渗透工作原理
反渗透是一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的溶液施加压力,当操作压力大于渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。反渗透膜是一个复杂而精密的装置,非常容易受到污染和堵塞,稍微的机械损伤也会破坏其效能,因此利用该装置进行水处理时必须严格要求进水水质,再依据水质的性质和特点对原水进行预先处理,在保证水质符合运行标准的情况下,才能保证反渗透膜装置在水质处理过程中的高效能。
三、反渗透技术的特点
在水处理中,电厂会用到多种多样的处理技术。但是,把反渗透这种技术跟其他技术比较后可清晰地发现:反渗透这种技术有着其他技术难以拥有的优势。这些优势尤其体现在以下十个方面:一是无相态的变化;二是设备较为简单;三是常温下便可操作;四是占地面积较小;五是效益较高;六是能量消耗较少;七是操作较为方便;八是自动化水平较高;九是适应范围较广;十是出水质量高。
事实证明:水处理时,反渗透法作用下的出水水质甚至优于国家对生活用水的基本卫生标准。另外,反渗透法在对含盐量不同的苦咸水进行脱盐淡化的时候,系统运行的整个过程较为稳定。系统脱盐率甚至超过了96%。不少水处理专家根据这种现实状况提出:反渗透装置在苦咸水淡化中可被高度集成化,这样能构造出一套成型成套的设备。
四、电厂水处理中反渗透技术的应用
根据《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》,电厂锅炉补给水电导率不大于0.2μS/cm,补给水SiO2浓度不大于20ug/L。在电力行业中,反渗透技术主要作为锅炉补给水的预脱盐处理,目前,脱盐系统主要有两级反渗透加混床、一级反渗透加一级除盐加混床或两级反渗透加EDI工艺。
电厂水处理中,反渗透加EDI脱盐系统通过电场作用去除水中的无机离子,虽然这种技术具有出水水质高、不污染环境的优点,但是需要花费大量的资金,因此在电厂水处理中并不常用。反渗透加混合离子交换脱盐系统是目前最常采用的方式。反渗透工艺包括预处理系统、反渗透装置以及后处理系统。保安过滤器一般安装在压力容器之前,主要去除浊度1NTU以上的细小微粒,保证工作运行中的进水速度以及进水量的要求,也能避免细小微粒的进入。
高压泵的设计主要是保证进水通过反渗透装置的压力。反渗透膜将水分为了浓水和淡水两部分,控制阀门控制水的浓度比例,保证水的回收率达到3/4,也有对脱盐率要求比较严格的,要求脱盐率达到98%以上。
在反渗透技术的应用中,设备会不时出现堵塞情况,导致产水水质下降的主要原因是悬浮颗粒的大量涌进,对系统性能造成很多的负面影响。预处理工艺设计的合理性是反渗透装置设计的关键性环节。电厂锅炉补给水系统根据水源水质,预处理工艺主要有混凝澄清、过滤、超滤或以上若干种工艺的组合。。在水质处理中,采用添加剂是一种不可避免的措施,在反渗透装置的使用中加药的处理是一个很关键的步骤,不仅需要严格的控制加药的比例,还需要定期检查水质,选择最合理的水质,以免加药过多导致水质的变化。阻垢剂投加系统主要用于反渗透及超滤系统的阻垢剂的添加,降低运行费用。
五、反渗透水处理技术的应用趋势
反渗透水处理技术作为二十世纪六十年代产生并兴起的一项用于污水处理、海水淡化的膜分离技术,在水资源日益短缺的今天具有广阔而深远的发展前景。反渗透膜水处理工艺以及工程装置设计的发展方向多倾向于研究能耗低、水处理效率高、抗污染性强、水质适用范围广、耐高压高温等性能的反渗透膜组合装置。超低压反渗透性装置能够保证脱盐率在96%以上的情况下,在装置操作压力为下降25%至45%时,能够大大减少设备材料以及系统能耗。抗污染性强的反渗透系统能够增加膜对污染性物质的抵御能力,减少膜清洗过程中对药物的消耗,从而延长了膜材料的使用寿命。耐高温高压的反渗透系统装置能够适用于食品、药品等行业,起到高温杀菌消毒的效用。高级的反渗透水处理装置中的带正电荷反渗透膜可以保证在生产高质量饮用水、超纯水过程中的效果,起到超强酸碱废水的洁净功效。此外反渗透水处理装置采用的膜材料更倾向于使用抗氧化性、抗酸碱性以及高透水性的新型材料,在反渗透膜组件方面倾向于采用将超滤装置、微滤装置、纳滤装置以及EDI装置联合使用。
六、结语
在水资源日益短缺的今天,反渗透水处理技术能够有效提高水资源的利用效率,从而提高企业的经济效益。因此,在以后的反渗透技术应用中,需要不断加强反渗透膜制造以及工艺设计创新方面的研究,提高水处理效率。
参考文献:
[1]朱红星.电厂水处理中的反渗透技术[J].科技创新导报,2010,32:69.
[2]霍东.基于反渗透装置在电厂水处理中的应用分析[J].化工管理,2013,10:67-68.
[3]谢春生,张小平,黄瑞敏.反渗透技术及其在我国电厂的应用和发展趋势[J].热力发电,2006,07:7-10+20+75.
[4]孙炜炜,周兴若.试论反渗透技术在水处理中的应用[J].才智,2012,10:66.
[5]林帅.电厂水处理反渗透技术应用[J].内蒙古煤炭经济,2012,09:38-39.
[6]王雪莹,张志刚,班利民.反渗透装置在电厂水处理中的应用及其维护[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012,12:197-199.