（神华内蒙古国华准格尔发电有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯市 010300）
摘要：国华准格尔电厂为满足环保要求，需将全厂的循环水处理后进行回用，本文是通过现场实验的手段，使用电渗析设备对电厂循环水进行处理，并根据实验数据对运行参数进行调整，以验证电渗析设备在电厂循环水处理中的适用性，通过数据总结优化运行参数。
关键词：电渗析；循环水；处理
Abstract：Guohua ZhunGeEr power plants to meet the requirements of environmental protection，the factory must be circulating water treatment for reuse，this article is through the means of field experiments，using electrodialysis equipment to deal with the power plant circulating water，operation parameters to adjust according to the experimental data, and to verify the applicability of the electrodialysis equipment in power plant circulating water treatment, optimization of operation parameters are summarized based on the data。
Keywords：electrodialysis；circulating water；deal with
一、概述
国华准格尔电厂为尽量减少对环境的污染，充分利用废水资源，减少黄河水的用量，提出循环水处理系统的建设需求。为确保工业化高效、稳定运行，于2016年6月在准格尔电厂进行了连续性实验，使用电渗析对电厂循环水进行处理并回收。
二、基本原理
电渗析是在直流电场作用下，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性， 使溶液中呈离子状态的溶质和溶剂分离的一种物理化学过程。 广泛应用于系统脱盐、苦咸水淡化等工艺中，但在电厂循环水处理方面还没有工程案例。
当含盐水通过由阴、阳离子交换膜及浓、淡水隔板交替叠装，且在两端设置电极而成的电渗析的隔室时，在直流电场作用下产生离子定向迁移，即阳离子向阴极方向迁移，阴离子向阳极方向迁移，由于离子交换膜具有选择透过性，阴离子交换膜只能让阴离子通过，阳离子交换膜只能让阳离子通过，结果淡水室中的阴离子向阳极方向迁移，透过阴膜进入浓水室，阳离子向阴极方向迁移，透过阳膜进入浓水室；而浓水室中的阴、阳离子，虽然也在直流电场的作用下，分别向阳极和阴极方向迁移，但由于受到隔室两侧阳膜和阴膜的阻挡，无法迁出浓水室，从而留在浓水室中，这样，浓水室因阴、阳离子不断进入而浓度提高，淡水室因阴、阳离子不断移出而使浓度下降，通过隔板边缘特制的孔，分别将各浓、淡隔室的水流汇聚引出，便产生两股主水流，脱盐水和浓缩盐水。
频繁倒极电渗析(EDR)根据电渗析原理，每隔一特定时间（一般为15~30min),正负电极极性互换（频繁倒极），能自动清洗离子交换膜和避免表面形成污垢，以确保离子交换膜效率的稳定性及产水品质。
三、基本资料
1.循环水水质
实验物料来源于准格尔电厂#3水塔循环水，主要指标如下：
TDS—2500mg/L、Ca2+—250mg/L、Mg2+—100mg/L、Cl-—400mg/L、SO42-—800mg/L
由于循环水水质波动，实验的实时水质以当时的检测数据为准。
2.实验设备
YF-ED2-40160-039型号100对国产膜电渗析装置，具体参数如下：
通过控制运行时间（淡水进出水量），可获得不同的脱盐率，淡水产水流量越低，脱盐率越高。控制在脱盐率86.7-92.4%之间，淡水产水TDS<200 mg/L，Cl-<30mg/L。这主要是由于进水水质较好，TDS仅1413 mg/L，同等脱盐率情况下，进水电导越好，淡水产水水质越好。
能耗通过膜堆运行电流、电压计算获得，由于运行时间相对较短，能耗与脱盐率的关系规律性不明显，进水水质的波动即对能耗产生较大影响。由于能耗与脱盐量存在正相关，可知同等条件下脱盐率越高能耗越高。
通过控制参数，EDR可实现85%以上的脱盐率，但建议进水浓度低时，降低脱盐率要求，以淡水TDS、Cl 等作为终点衡量指标，可以提升处理量，降低处理能耗。
五、结论
1)经过实验数据可以看出，进水水质对于设备的脱盐率、回收率、能耗有较大的影响，工程设计时必须考虑预处理，降低废水的浊度、硬度等，确保EDR系统稳定运行。
2)现场EDR中试过程中回收率一般为85%～93%。工程设计回收率85%，可以降低运行电耗，降低结垢风险，确保EDR系统运行更稳定。
3)现场EDR中试的脱盐率一般为86.7%～89.2%，工程设计脱盐率85%，可以降低结垢风险，确保EDR系统运行更稳定。
4)在脱盐率86.7%，回收率93.4%的要求运行时，吨水能耗为1.41kw/h。
同时由于电极电压降约为15 V，占膜堆电耗比例高，现场中试能耗偏高。工程设计由于膜堆膜对数多、规模效益，可以显著降低电耗，确保EDR系统更低运行成本。
参考文献：
【1】李媛，王立国；《电渗析技术的原理及应用》；《城镇供水》；2015年05期。
【2】梁轩平；《浓水循环频繁倒极电渗析工艺应用实例》；《工业水处理》；2004年07期。
论文作者:张国新,张鹏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/25
标签：脱盐论文; 电渗析论文; 阳离子论文; 准格尔论文; 电厂论文; 回收率论文; 阴离子论文; 《电力设备》2017年第25期论文;