论电厂化学水处理中全膜分离技术的应用

徐晓亮

摘 要：随着电厂发电系统的日臻成熟和完善，热发电系统对水质的要求变得越来越高，水源的优良不仅可以有效避免化学水处理环节对设备的腐蚀，保障设备安全运转，而且可以大大减低电能生产成本，对增加供电企业经济效益具有重要影响。本文以全膜分离技术为中心，首先对该技术的定义及特点进行分析，然后对其在电厂化学水处理中的应用进行一定研究。

关键词：电厂；化学水处理；全膜分离技术；应用

众所周知，近几年伴随工业化、城镇化进程的加快，水污染现象变得越来越严重，而大量水域的污染不仅给人民日常生活带来了巨大影响，同时也给电厂生产带来了严重损害。地表水与地下水是电厂化学水处理主要来源，受污染的地表水、地下水含有各种杂志、有害物质，对设备腐蚀严重，为全膜分离技术在电厂化学水处理中的应用提供了可能。

1 全膜分离技术的定义及特点

1.1 全膜分离技术的定义

全膜分离技术，是指利用膜的选择透过性特点，以薄膜作为媒介，以一定压力作为推动力，将液体中不同粒径、不同成分粒子分离开来的一种方法。膜孔径大小的不同决定了可以通过和不能通过的粒子，只有满足孔径要求的粒子才能通过薄膜，从而实现了对液体的分离、浓缩与净化。目前，全膜分离技术已成为电厂化学水处理中的主要技术之一，很多电厂化学水处理系统都已开始采用全膜分离技术[1]。全膜分离技术在电厂化学水处理中的应用，整个过程不需要辅助使用任何化学药剂，而是以三膜过滤工艺通过层层膜的分离，来实现对水的净化处理，实现将原水转变为水质符合国家某相关水质标准要求的水。依据膜孔径大小的不同，全膜分离技术所使用的膜可以分为反渗透膜、超滤膜和微滤膜，膜的孔径与截留分子量决定了膜的分离性能与截留性能，可以将每一种成分全部分离出来，充分利用了膜的选择透过性特点，大大提升了水处理效果。

1.2 全膜分离技术的特点

传统水处理技术使用化学药剂，虽能在一定程度上除去水中杂质，但也会造成化学污染，增大设备疲劳度，导致生产无法继续。而无须使用任何化学药剂的、完全通过物理手段的全膜分离技术，在电厂化学水处理中的应用，则很好的弥补了传统水处理技术存在的化学污染缺陷，且操作简单，便于控制，具有明显的技术优势与特点[2]。采用全膜分离技术进行水处理，更容易得到纯净的水，设备结构简单，且使用数量少，易于维护和控制，在一定程度上降低了成本费用；全膜分离技术具有良好的稳定性能，不需要依靠化学药剂，不需要使用浓酸强碱，因而不会产生任何化学污染，是一种节能环保的水处理技术；全膜分离技术使用设备少、占用空间少，利于节约土地空间，可以显著提高电厂化学水处理效率，减少设备能耗，节约生产成本，降低劳动强度；应用全膜分离技术实施水处理，对环境无特殊要求，既不要特意营造高温环境，也不需要进行特殊的冷却处理，而只需在常温环境下即可进行膜分离，可以较好的保证处理过程的安全性，降低工艺复杂度。

2 全膜分离技术在电厂化学水处理中的应用

在电厂化学水处理中，全膜分离技术共包含3道工序，依次为超滤技术、反渗透技术和电除盐技术。这三种技术均以压力作为推动力，采用不同的膜，不同的孔径，利用膜的选择透过性、反渗透性和超滤性，通过三种膜的层层分离来达到除去液体中不同成分物质目的，最终使原水水质达到电厂生产运行要求。

2.1 电除盐技术

电除盐技术以电为源动力，以离子交换膜为载体，通过形成电场来达到分解水的目的。离子交换膜的离子选择透过功能可以有效促进阴阳树脂结合，提升原水中的离子迁移能力，从而实现将水中的大部分离子除去，使水质满足电厂生产要求。电除盐技术的产生可以说是传统电渗析技术与离子交换技术两种技术的一种有效结合，它既继承了传统电渗析技术的优势，也充分利用了离子交换技术的选择透过性功能，在电厂化学水处理中的应用，其作为全膜分离技术的最后一道工序，有效弥补了传统电渗析技术深度除盐不足问题和离子交换酸碱再生、难连续的技术缺陷。

2.2 反渗透技术

反渗透技术所使用的反渗透膜一般多由高分子材料制成，利用反渗透膜的反渗透特性将水中的其他物质截留，而只让水分子通过，是一种有效的水处理技术。该技术的推动力主要来源于两侧膜的静压力，工作压差一般为1.5MPa，能够截留大分子、离子、颗粒、盐类等多种物质，清除率通常可以达到95%，甚至更高。在电厂化学水处理应用中，反渗透技术是全膜分离工艺的第二道工序，起着承上启下的重要作用，既是对第一道工序超滤技术的进一步处理，也是为最后一道工序的深度脱盐奠定基础。

2.3 超滤技术

超滤技术使用的是大孔径超滤膜，以压力作为推动力，工作压力一般为0.2MPa至0.3MPa之间，主要除去的是水中的大分子物质，如胶状物、颗粒等，而不能使小分子物质，如盐类等透过。作为全膜分离技术在电厂化学水处理应用中的第一道工序，超滤膜技术首先将原水中的大分子物质清除，留下一些小分子物质用于第二道工序作进一步处理。当液体经由水泵进入到超滤器中时，因遇到超滤膜而发生分离，大分子物质、胶体等透过较大孔径的超滤膜被分离出去，与原水中的小分子物质相分离，实现了水的分离、浓缩和净化等一系列处理效果。

3 总结

综上所述，全膜分离技术利用膜的选择透过性特点，依次使用超滤膜、反渗透膜和离子交换膜形成三膜分离工艺，在电厂化学水处理中的应用能够很好的将原水中的各种杂志除去，使水质满足国家有关标准要求，满足电厂生产要求。随着电厂的不断生产发展，全膜分离技术应予以推广应用，促进其优势效用在电厂化学水处理中充分发挥，推动电厂快速发展。

参考文献

[1]张海林，任红.浅谈电厂化学水处理中膜技术的应用[J].科技创新与应用，2014，（11）：81.

[2]姚真真，曾繁华，李丹丹.电厂化学水处理中全膜分离技术的应用研究[J].通讯世界，2014，（16）：92-93.

（作者单位：江苏华电戚墅堰发电有限公司）