膜技术及其在电厂水处理中的应用

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1、膜技术及其在电厂水处理中的应用摘要：膜技术是一项具有巨大潜力的实用性技术,反渗透技术的核心是反渗透膜,这是一种用高分子材料制成的、具有选择性半透性质的薄膜。文章介绍了膜技术在电厂水处理中的应用案例。关键词:膜分离技术;电厂水处理;反渗透膜膜技术是一项具有巨大潜力和实用性的技术,美国官方文件曾指出:“目前,没有一种技术能像膜技术这么广泛地被应用”。目前,膜技术已在世界范围引起人们重视和广泛应用。　　在水处理中,膜技术通常是指反渗透(RO)、纳滤(NF)、超滤(UF)、微滤(MF)和电除盐(Electrodeionization,EDI)等技

2、术。我国膜技术应用于电厂水处理最早可追溯到上世纪70年代末到80年代初,在消化吸收之后,其突出的优点开始逐渐被人们认识。它不需酸、碱,操作方便,出水水质好,性能稳定。至今,反渗透技术已在我国北方及东南沿海电厂被广泛应用,也用于解决缺水地区的节水问题。反渗透技术的核心是反渗透膜,这是一种用高分子材料制成的、具有选择性半透性质的薄膜。它能够在外加压力作用下,使水溶液中的水分和某些组分选择性透过,从而达到纯化、分离或浓缩的目的。　　一、膜分离技术简介[1]　　膜分离技术的发展给废水处理和提制纯水提供了新的解决方案。膜分离技术是一类技术的总称,和

3、水处理有关的主要包括反渗透、微滤、超滤、钠滤以及电除盐等。其原理均是利用特定材料,选择性地分离水和水中的杂质。锅炉补给水制备工艺中,可采用反渗透技术替代阳阴床一级除盐,用EDI技术替代混床离子交换,其流程为:原水→预处理→反渗透(RO)→电除盐(EDI)→锅炉补给水。即通过膜分离技术可以从预处理后的原水生成出可用的锅炉补给水。　　膜技术中的反渗透技术实质上是一种横流过滤技术,它与一般过滤技术不同点在于:一般过滤技术是采用垂直过滤,需过滤液体全部流过过滤介质,过滤介质中截留液体中的悬浮物和胶体;而反渗透技术则是需过滤液体横向流过反渗透膜,部

4、分水在压力的作用下透过反渗透膜被淡化形成产品水。反渗透技术可有效的滤除有机物、溶质等杂质。　　电除盐EDI技术则是依靠电场作用去除水中的无机离子,是近年来出现的一项新的纯水制备技术。EDI将传统的电渗析技术和离子交换技术有机地结合,既克服了电渗析不能深度脱盐的缺点,又弥补了离子交换不能连续工作、需消耗酸碱再生的不足。EDI的出水水质能满足锅炉用水对电阻率、硬度和硅的要求。　　二、膜技术技术在电厂水处理中的应用案例　　某电厂的原水为当地的河水,水质如表1,其采用了膜技术设备,工艺流程为“预处理->多级反渗透->EDI电除盐”。其水处理流经通

5、道为:原水箱→清水泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→钠离子交换器→保安过滤器→一级反渗透装置→中间水箱→中间水泵→电除盐装置→除盐水箱→除盐水泵→凝汽器[2]。　　表1某电厂原水水质　　原水参数含量(mg/L)总硬度107.00　　总碱度103.00　　Ca+225.60　　Mg+220.35　　Cl11.65　　SO412.06　　全铁0.65SO412.06　　全铁0.65　　CO3-28.35　　PH值8.10　　预处理的主要目的是滤除原水中的机械杂质,如泥沙、植物、有机物等。多介质过滤器可以保证进水浊度低于2mg/L,活性炭过滤器

6、保证有机物COD低于2mg/L,钠离子交换器用以控制进水硬度,以保证反渗透及EDI装置的进水硬度进而保证其长期稳定运行。　　反渗透装置可以去除绝大部分的无机盐、有机物和微生物,从而达到EDI对进水水质的要求,不同的EDI对进水水质的要求不尽相同,以某电厂的EDI为例,具体要求见表2:　　表2EDI进水水质要求　　方案颗粒与胶体物质电导率硬度TOCPHCL-非活性硅CO2　　1彻底去除<40<0.25<0.54~10<0.1<0.5<8　　2彻底去除<40<0.5<0.55~9<0.05<0.5<11　　EDI结合电渗析技术与离子交换技术,

7、从而无需盐碱即可去除离子。某电厂采用了GE公司的设备,其出水水质可以达到以下标准:硬度≈0、二氧化硅<10μg/L、电导率(25℃)<0.1μS/cm。实际应用中,电导率一直低于0.1μS/cm,足以满足锅炉用水0.2μS/cm的要求,可以直接作为锅炉补充水使用。三、膜法在技术方面的比较优势①膜处理法能获得高质量的饮用水我国绝大部分城市采用的是传统的常规水处理工艺,其主要功能是除浊、除色和杀菌,同时对水中有机污染物也起主要的去除作用,这一点过去常被人们所忽略。但是常规方法对很多项目的处理效果并不理想,特别是对于微污染水。而膜法不仅能够非常

8、好的去除水中的浊度、色度、硬度、COD、TOC、天然有机物(NOM)等,还能除藻类、细菌、病原体孢子、病毒以及杀虫剂等。并且由于NOM的去除率高,故即使用氯消毒也能防止消毒副产物(DBPs)如