摘要：电厂在发电过程中会产生大量的废水，该废水如果随意排放会造成环境污染，因此对废水的化学处理也是电场工作内容的重要部分。常规的物理沉降方式和简单的化学处理方式很难将水处理达标，全膜分离技术是近几年发展起来的一种新型的废水处理技术，由于其处理效果好，成本低，收到了广泛的应用。
关键词：电厂化学水处理；全膜分离技术；应用
引言
电厂是利用燃料燃烧产生的热能转变成电能的，这种能量的转换是通过水来实现的。因此，水在电厂中起着极重要的作用，水处理是电厂生产过程中不可缺少的组成部分。近几年，水处理应用技术取得了快速的发展，膜技术的大量应用是其重要标志。全膜分离技术近年来在我国电厂水处理工艺中得到快速应用，由于它工艺简单，运行维护方便、环境良好、水质稳定可靠，受到了企业的好评和欢迎。
1全膜分离技术
1.1全膜分离技术的概念
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，是一种系统性非常强的技术。随着社会经济和科学技术的发展，全膜分离技术一直得到改进和更广泛的应用，并取得了不错的成就，比如全膜分离技术还可以为锅炉补给水进行净化、过滤、除盐等。全膜分离技术能否持续使用，关键在于优化自身，只有这样才能达到满足要求的分离效果，从而更好的净化水质。
1.2全膜分离技术的应用价值
全膜分离技术在电厂化学水处理中应用非常广泛的。随着社会的不断发展，人们对于电能的需求和可靠性要求越来越高，对电厂设备的可靠性和安全性日益重视。如果锅炉补给水采用全膜法处理工艺，其出水水质能满足大型超超临界直流炉机组的对锅炉给水的水质要求，避免对设备造成损害，提高设备的使用效率和寿命。
1.3全膜分离技术原理
全膜分离技术是一种处理水的新型技术，随着人们环保意识的增强，全膜分离技术的原理是对废水中液体与离子进行选择性分离，全膜分离技术的基础也是半透膜基本原理，这就要求薄膜要具有能让部分物资通过的选择透过性，而其他物质则不能通过，从而实现浓缩或提纯的目的。膜分离技术的会使用布满小孔的薄膜，并根据其所需要的选择透过性来选择相应的孔径，反渗透水处理示意图如图1所示。
图1 反渗透水处理示意图
2电厂化学水处理中全膜分离技术的应用
2.1电除盐技术
对于电除盐技术来说，载体是离子交换膜，原动力是电，通过电场对水进行分解，使水资源更加的纯净。离子的选择性透过功能是离子交换膜最主要的特点，能够让阴阳树脂更快更有效的结合，加强水中离子的迁移能力，更有效的去除水中原有的离子。电除盐技术是离子交换技术和传统的电渗析技术的有效结合，能够弥补使用传统的电渗析技术中所存在的一些不足和缺陷，也能够弥补使用离子交换技术过程中产生的一些不足和缺陷。
2.2反渗透技术
当前，全膜分离技术在电厂化学水处理中的应用效果很理想，而反渗透技术又是其中应用最广泛的，反渗透技术另一个优势是能对水中的细菌有效地清除，但是反渗透技术对渗透膜的材质提出了更高的要求，同时在使用反渗透膜过程中还要利用水分子的特性，进而提高电厂化学水处理的效果。反渗透设备中最主要的就是膜，在进行反渗透水处理的时，可以对水进行适当的加压，利用膜两侧存在的渗透压进行水分子和离子的分离，反渗透膜是一种孔径较小的膜，对水中的细菌和微生物都能过滤掉，从而能进一步提高水体质量。
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2.3超滤技术
超滤技术主要使用的是大孔径的超滤膜，动力来源也是压力，用压力来促进水的流动。超滤膜技术一般作为第一道工序，主要是为了清除水中的大分子物质。第二道工序则是把水中的小分子物质处理掉。当水流入超滤器之后，会流经超滤膜，超滤膜会将一些胶体和大分子的物质隔离出来，小分子顺利的通过，实现了水的净化，分离以及浓缩，从而使水的质量有所提高，保证电厂能够有效的运行。
3电厂化学水处理中对全膜分离技术的应用实例
某生活垃圾焚烧发电小型电厂为例，该电站采用全膜技术对小型电厂产生的水进行处理，该电厂配备两套往复炉排式生活垃圾焚烧锅炉，以焚烧生活垃圾为主，单台处理能力为500t/d；两台9MW中压单缸冲动凝汽式汽轮机组，锅炉补给水系统设计规模为供水量2³12t/h，原水为当地河水,采用预处理+全膜处理工艺(UF-RO-EDI)，控制部分为DCS自动控制系统，产水水质要求符合中压锅炉给水规范：电导率<0.2μS/cm，SiO2<20μg/L，硬度≈0。工艺流程:调节蓄水池→原水泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→超滤(UF)→超滤水箱→一级反渗透装置(RO)→除二氧化碳器→淡水箱→二级反渗透装置(RO)→中间水箱→电除盐装置(EDI)→除盐水箱→除盐水泵→锅炉补水。
预处理系统选用了多介质过滤器和活性炭过滤器，使原水中的大部分悬浮物和胶体状物被截留于滤层，使出水澄清，保证出水的浊度≤5.0mg/L，同时去除水中各种有机物、异味、色度、余氯、微量油等，保证满足超滤进水水质。超滤膜材质为：PVDF，本工程采用东丽-HFS-2020超滤膜，超滤装置进水条件为水温：15~35℃；保证进水中最大颗粒径≤200μm。一级、二级反渗透膜材料为：芳香族聚酰胺，采用了美国DOW公司的BW30-400FR卷式反渗透抗污染膜。反渗透装置进水条件，水温：20~25℃；SDI：≤2；残余氯：<0.1mg/L。反渗透膜元件型式：螺旋卷式,单根膜面积：37m,膜通量：22.52/m²h；膜元件规格：8英寸。EDI系统采用ElectropureXL系列XL-500RL模块。
本工程配置两套EDI装置，单套产水量为12m/h，包括3个XL-500RL模块。单只模块运行参数为：产水流量1.6~3.35m/h；进水温度5~35℃；进水压力2.5~5bar；出水压力：浓水和极水出水压力要比产水出水压力低最少0.3bar；回收率95%；供电电压:200~390VDC；供电电流:1~3A/pc(最大8A/pc)。该项目锅炉补给水系统已于2010年5月调试完毕，投入运行，各项指标都达到了设计要求，EDI实际产水水质:硬度：≈0；二氧化硅：<6μg/L；电导率(25℃)：<0.0556μS/cm，充分满足锅炉给水要求。
全膜分离技术的工艺流程分为以下几个部分，首先对蓄水池中的废水实施沉降处理，过滤出去悬浮物和大颗粒物质，在经过活性炭进行脱色处理，然后进入超滤进行处理，接下来进入反渗透阶段，进入二氧化碳器和淡水箱，进而再通过中间水箱，进入电除盐装置和除盐水箱进行除盐处理，最后从除盐水泵流出，成为锅炉补水。全膜分离技术的工艺流程基本都是这样一个模式。
结语
随着我国居民生活水平的提升，对电厂设备运行的安全性和可靠性提出更高要求。电厂化学水处理作热电厂生产运行重要的环节，受到广泛关注与高度重视。全膜分离技术通过利用膜的透过性等特点，分别使用超滤膜、反渗透膜和离子交换膜等工艺，将原水中的各种杂质除去，使水质更加纯净，满足国家有关标准和电厂生产要求，从而使热力设备更好的运转，降低企业的生产成本，更好的服务于社会。
参考文献
[1]申陈俊.电厂化学水处理中全膜分离技术探讨[J].建筑工程技术与设计,2017,11(02):133-134.
[2]黄燕.电厂化学水处理中全膜分离技术的应用分析[J].科技创新与应用,2016,8(23):88-89.
论文作者:牛仲彬
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
标签：技术论文; 电厂论文; 膜分离论文; 水处理论文; 超滤膜论文; 反渗透论文; 超滤论文; 《电力设备》2018年第21期论文;