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反渗透技术在火力发电厂水处理中的应用
来源:银川热电-- 李春    发布时间:2015-11-25

一、引言

随着膜技术的不断发展,膜技术以其卓越的优点在生产过程中得到广泛的应用。特别是在我国北方以及东南沿海地区的电厂中,反渗透技术被得到普遍应用。它不需要酸碱化学试剂,操作很方便,水的回收利用率高,在缺水地区更可以达到节约用水的目的。但是,随着科学技术的不断发展,现有的反渗透膜还不能完全达到使用要求,所以在了解现有反渗透膜的基础上,还要根据实际需求进行研究和创新,不断开发出新的膜产品,提高膜的使用效率和效果。


二、反渗透膜的使用原理和优点

(一)反渗透膜的使用原理

反渗透(ReverseOsmosis,缩写为RO)技术是一种先进的利用膜进行的分离技术,其中起主要作用的反渗透膜是科学家根据动物膜的选择透过性进行仿生,利用化学方法合成的高分子材料经过特殊的工艺加工而成的半透性薄膜。该薄膜只允许离子,细菌等杂质粒子通过,通过半透膜的水就可以和一部分离子等杂质分开来从而就达到了初步净化水的目的了。那么反渗透就是对将要进行净化的水施加一个大于渗透压的压力,改变水的流向,从而净化后的水就流到了出水侧。


(二)反渗透膜在水处理中的优点

1、节能环保

利用反渗透技术在室温下,采用无变相的物理方法就可以完成净水过程,并且利用水的自身压力作为推动力就可以达到目的。由此可见,它的能耗相对于其它的处理方法非常低,是一种节能的水处理技术。反渗透技术因为用的是物理方法,所以在净水时不用大量的化学药剂,并且在回收废液时,废液中的酸碱还可以再利用,没有化学废液以及酸碱的排放,不仅节约工业原料还没有环境污染。


2、适用范围广

该技术适用范围广,无论是海水,污水还是低盐的淡水处理都能达到想要的效果。


3、维修简便

反渗透技术运用的设备简单,占地面积小,需要的空间也很小,进行设备维修以及对设备运行时的维护也很简便。


4、效率高

反渗透技术在高参数的锅炉补水处理中具有更加明显的优势。试验结果表明:它脱盐率可以达到99.5%,同时还可以脱除水中99.5%的二氧化硅,有效地避免了发电设备在发电时因压力升高选择性的携带二氧化硅而产生的硅垢。其次反渗透技术还可以除去95%以上的有机胶体物质,从而在一定程度上避免因有机物分解形成的有机酸对汽轮机尾部的腐蚀。


三、反渗透技术在火力发电厂水处理中的应用

(一)反渗透技术流程

在某火力发电厂中,水处理系统的主要流程是先过滤然后进行反渗透处理,最后进行二级除盐。如图l所示:

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在进行水处理时用到的主要设备有用来进行预处理的机械过滤器,以及保安过滤器,除此之外还有高压泵和反渗透装置。


反渗透装置对原水的要求严格,经过预处理将原水中含有的泥沙,铁锈,胶体悬浮颗粒及藻类或细菌等微生物除去,达到进行反渗透水标准后便可进行反渗透进水处理了。


反渗透系统的主要组成有一,二级反渗透装置,加药系统,反渗透膜冲洗和清洗系统。各系统相互配合,共同完成反渗透净水。


经过一级反渗透设备处理的水称为脱盐水,二级反渗透处理的水叫做除盐水。经过二级反渗透处理的水为除盐水即可用于锅炉的冷却。


一级反渗透系统共有四套设备,包括:反渗透装置、保安过滤器和高压泵。由于温度影响离子的活力进而影响膜的产水量,所以在系统运行时可以对原水加一定的温度,温度大概控制在1℃25"(2。除了温度对产水量有影响进水压力同样也会有影响,因此,每台泵配变频器一台,调节温度和压力共同控制从而保证恒定的产水量。二级反渗透系统的设备共有两套,设备同一级反渗透系统。二级反渗透系统处理的水是一级反渗透产品水箱中的水。


(二)反渗透膜的水处理关键技术与效果

一二级反渗透系统的回收率可以达到75%以上,这时装置排出的浓水中的溶解物浓度是原水的4倍,经过一级反渗透系统净水后,系统中可能存在不溶解的硫酸盐,这些硫酸盐会留在膜表面形成膜垢进而降低膜净水效率。为避免此种情况的发生可以在反渗透进水口加一定量的阻垢剂。


进行完一二级反渗透处理后的水的PH值会降低,原因是反渗透膜并不阻碍二氧化碳透过,水就会因为二氧化碳的存在使PH值降低,解决办法是利用酸碱中和的原理在二级进水口处利用加药系统加以适量的氢氧化钠。通过化学作用是二氧化碳转化成不能透过膜的碳酸氢根离子和碳酸根离子,因此,经过二级反渗透系统便除去了二氧化碳,此时二级反渗透系统处理的水PH为中性。另外,还要根据锅炉冷却水的PH值要求,通过安装在二级出水口的液氨加药系统进行PH值调整。这样便可完成对水的回收处理了,经过反渗透技术净化的水便可再次投入使用了。


四、反渗透技术运行中存在的问题及改进办法

当反渗透装置没有运行时,为防止在静止状态下膜内部的水对膜组件污染,还要有一套冲洗设备。冲洗设备所用的水一般采用一级反渗透设备处理过后的水。


当反渗透膜长期运行后,膜上还会形成难以洗掉的污垢,如有机物的累积和盐分,这些污垢会影响膜的使用性能,必须用化学药品进行清理,从而恢复膜原有的正常的除盐的能力。


使用的机械过滤器装置为弧形的多孔板及水冒,由于设备长时间的运行磨损会造成水冒损坏会使过滤器虑料漏到保安过滤器上,从而堵塞保安过滤器,造成保安过滤器虑芯的频繁更换进而还影响到膜使用寿命和泵的压力,以致吸入大量的空气,并且影响保安过滤器的正常运行,从而造成运行成本的增加,使保安过滤器的使用寿命变短,影响设备的正常运行。为了防止石英砂落在保安过滤器上,可以在软化器的出口出设置适合收集石英砂的装置来收集石英砂。


五、反渗透技术应用中需注意的问题

反渗透系统在设计中要尽量把仪表及控制系统安装在可以随时观察到的地方,如值班室。这样不仅能及时对设备进行观察,并且集中的仪表控制系统还可以减少监控观察的人数,从而降低工作人员的工作强度。


对于膜污染的问题。由于需要净化的污水污染物的成分复杂,很容易使膜遭到污染,造成膜的工作效率下降,影响系统设备的正常运行。目前较多采用的是应用清洗设备对膜进行有规律及有效地清洗。除此之外,对于水源也要进行管理,加强反渗透水源的预处理技术,从实际情况出发配备合理的预处理措施。并且还要不断的探索新的技术加强膜技术处理污水的能力。适当的加强对水质的检测指标,实行严进严出,严格控制水中的细菌和微生物的数量,尽可能降低细菌和微生物对膜的污染。当水源采自地下水时在设备启停运期间还要每天进行5分钟对膜的低压冲洗,在需要的情况下要通入甲醛溶液杀菌。


六、结束语

在火力发电厂中,反渗透技术在水处理方面占有重要的地位。南于我国的反渗透膜的应用成本还比较高,在电厂的推广中还是有很大的障碍。那么研究成本低廉并且高效的反渗透膜新型材料就非常有必要了。并且国家又大力倡导节约资源,那么反渗透技术因其优越的净水技术为水的循环提供了可能,这样企业可以节约大量的用水,由此可以看出膜的应用是未来电』一净水的趋势。因此,反渗透技术在我国的应用会越来越普遍,并且它的经济与社会效益也会随之不断的提高。