电厂化学水处理中反渗透膜技术的运用研究
吴雪
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吴雪,. 电厂化学水处理中反渗透膜技术的运用研究[J]. 工程与技术研究,2021.11. DOI:10.12721/ccn.2021.157579.
摘要: 在水资源匮乏的今天,废水处理环节对各行业显得尤为重要,作为前沿的废水处理工艺之一,膜处理技术在燃煤电厂脱硫废水处理中的应用变得越来越广泛。作为应用范围最广泛的再生资源,电能不仅关系到燃煤电厂实际生产的效益,亦与国计民生有着紧密联系,而优秀的废水处理技术不但能够保障燃煤电厂的安全生产,也能有效提高水资源的利用率,推动我国经济的快速发展。迄今为止,中国还是存在部分电厂使用相对落后的静置沉积的方法,对脱硫所产生的废水进行回收处理,以满足环保监督的排放标准,但是这种方式无法除去氯离子等溶解性无机盐成分,对于日趋严格的排污要求难以满足。尽管国内膜分离技术与国外发达国家相比依旧存在着一定差距,但是在近年来发展迅速,膜工艺应用水平显著提升,已经有很多燃煤电厂使用膜分离技术进行脱硫浊水零排放。
关键词: 电厂;化学水处理;反渗透膜技术
DOI:10.12721/ccn.2021.157579
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引言

在水源缺少和"零排放"的条件下,污水排放系统的研究与降低项目水耗及运行成本对很多煤化工企业尤为重要,这些企业的项目年用水量大,可高达几千万方/年。水处理的系统复杂,故需从总体上对水系统进行整体规划和系统研究。文章以某化工项目为例,分析其污水零排放处理情况。

1基本原理

在反渗透技术中反渗透膜是重中之重,渗透膜还是具有独特的性能优势。反渗透(又称逆渗透)利用水压差作为动力,将溶剂与水溶液分离,从而也可以过滤杂质。逆渗透膜技术顾名思义,其与天然渗透技术的方向是相反的,因此将其称为反渗透。其技术的基本原理:在有比较大的渗透压力的溶液中,将压力施加于半透水膜的其中一端,当压力超过其透水压力时,溶剂就会向另一个方向渗透,从而溶剂与水相互分离。

2电厂化学水处理概述

电厂化学水处理概述电厂化学水处理主要是采取科学的手段和措施来改善电厂化学水性质,进而使其变成一种不会对环境产生任何危害的水体。电厂化学水处理的三个阶段。(1)物理处理技术阶段,目的是过滤电厂用水中的不溶性污染物;(2)生物处理技术阶段,将电厂化学水进行脱硫,将水中含有的各种有机物转变成简单、易于去除的物质。(3)处理阶段是转化阶段,是化学沉淀、生化和物理多种方式相互融合,将电厂化学水中一些难以去除的有害物质有效去除。在污水处理过程中,对电厂化学水进行预处理,将电厂化学水中的关键物质去除,进而控制水体的物质,实现电厂化学水的循环利用,避免对地区造成水污染的威胁,以此达"零排放"标准。

3反渗透膜技术的应用

3.1预处理工艺的应用

反渗透装置是锅炉供料处理的预制件,其原理是:水通过浸润膜从溶液中分离,水渗入溶液中,两个阶段之间存在浸润压力。如果溶液阶段的压力大于浸润压力,则与溶液混合的水渗入水中,通过反渗透装置从而获得淡化水,即在足够的压力下,浸润膜将原水转化为纯水,反渗透技术的溶液导致水量持续下降,并且从而导致悬浮颗粒连续沉积在防渗透薄膜上,最终堵塞流动途径;与此同时,当厚水中某些不溶性物质饱和达到上限时,物质将沉积,形成逆渗透薄膜表面的质量,减少反透明薄膜的流动,影响所产生的水质。在原有弊端上,我们应该将预处理工艺设置在反渗透系统中,从而减少污染,可以提高逆反渗透膜的运行效率。在原水进入反渗透装置前,及时分析设计并选用适合于本厂的预处理工艺,在系统中添加多个滤清器,以避免装置失效,减少污染源,如可溶于原水的有机物还可以选择防冲洗安全滤清器,通过在系统上定期进行防冲洗和故障处理来减少细菌生长和杂质沉积,增加滤清器的过滤面积,从而减少滤清器的更换周期和数量,降低资金成本与此同时,通过在反渗透系统中添加适当的试剂来调节水的ph值,将质量存放条件与元素的最佳工作ph值相结合。

3.2透析技术

透析技术用于电分析的半渗透膜属于离子交换膜,可根据离子的电负荷分为离子交换膜(阳膜)和离子交换膜(阴膜)。电分析技术可同时稀释、缩合和分离电解水溶液;可用于非电解电解液的净化去除电解液。山东潍桥某发电厂的脱硫废水采用电分析技术处理,第1节和多层、多层电分析富集规律分别研究脱硫废水。结果表明,第4类电分析和电分析的七个步骤可以产生含盐质量15%的浓缩物,薄膜对电分析浓缩过程中的应力影响更大,该过程的驱动力取决于薄膜相对于应力的大小从而导致。

3.3反渗透的浓水回收及脱硫废水工艺应用

脱硫所产生的废水及渗透膜的浓水其水质极其恶劣,所以设计脱硫废水工艺为废水池→废水提升泵→中和池(添加NaOH)→气浮装置(添加高效絮凝剂)→沉淀池→澄清池(污泥经提升泵→污泥浓缩池→污泥干化)→上清液→滤砂罐→活性炭过滤器→超滤软化去除部分硬度,超滤装置出水进行RO反渗透装置处理,再进行DTRO深度脱盐。膜浓水是产生于工业废水回收站的反渗浓水,浓水回收工艺流程是高密度沉淀池→滤砂罐→活性炭过滤器→普通超滤装置进行去除部分硬度,超滤出水采用RO反渗透装置→DTRO深度脱盐。从这里可以分析得出反渗透技术不单单能很好的处理地表水以及地下水,还能处理沿海地区的海水,将其淡化。基于我们内陆地区电厂,由于水资源的匮乏,为了更好的实现全厂零外排,将工业生产中产生的废水经处理达标,我们极其需要增加三联箱加药、澄清、过滤器、反渗透膜以及超滤膜、碟滤膜的深层除盐处理。

3.4化学水中重金属物质的分离处理

工业污水经过滤处理后,部分重金属离子依然会存在其中,例如:二价Fe离子与三价Fe离子、三价Zn离子、溴离子等。为了使电厂中工业废水的排放满足我国相关环保监督的要求,废水中游离的重金属离子需要通过氢化与氧化的处理,将其转化为不易溶于水的氢氧化物,并且运用过滤处理的方式,将其去除。上述过程的处理,还需要合理控制它们反应条件,例如:二价Ni离子和二价Cd离子中的化学相关性,故此我们需要给其中游离的离子一个相对合适的化学反应发生的条件,辅助其进行化学反应 。可以将适量的氯化钠投放于这些金属溶液混合物中,使溶液中的这些金属性物质得以形成为循环的负荷电路,电路形成后,再对此溶液进行导电处理,溶液中就会产生出一些络合物。在这个基础之上,继续运用纳滤(NF)膜的分离作用,过滤溶液中的原有离子及产生的络合物,水体中二价Ni 离子被留存在溶液中,二价Cd 离子可以正常通过,这种技术的运行,实现了工业废水中不同金属物质之间的高效精准的分离。一些具有留存及应用价值的金属,我们可以对其进行提纯处理,留到后期工业生产中继续使用,而废水中净化完毕符合环保要求的水体,可直接将其排放处理。通过上述研究,完成了基于纳滤(NF)膜分离技术的工业废水处理方法的设计。

结束语

从目前发展方向与进程来看,膜分离处理技术在未来主要侧重于对水的微滤和超滤等环节,在大大降低膜污染的基础上,有效降低清洗的次数,且可以更好地降低更换频率和保养成本(提高膜的使用寿命),实现系统长周期连续稳定运行。应用。

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