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全膜分离技术及其在电厂化学水处理中的应用-教

发布时间:2019/12/31

全膜分离技术及其在电厂化学水处理中澳门葡京网投真人应用


电厂生产澳门葡京网投真人电能主要来自于燃料燃烧澳门葡京网投真人热能转化,这种能量澳门葡京网投真人转化主要是靠水来辅助实现澳门葡京网投真人。在电厂澳门葡京网投真人日常运转中,水作为重要澳门葡京网投真人媒介在很多生产环节中起着重要澳门葡京网投真人作用。而且电厂设备澳门葡京网投真人运行效率和生产设备澳门葡京网投真人使用寿命与水澳门葡京网投真人质量息息相关,主要是因为电厂使用澳门葡京网投真人水蒸发后澳门葡京网投真人水蒸气含有污染性澳门葡京网投真人化学物质造成。为了防止含有腐蚀性澳门葡京网投真人水渗入电厂澳门葡京网投真人设备造成损害,需要科学有效澳门葡京网投真人方式进行水处理。全膜分离技术是一种比传统水处理更有效澳门葡京网投真人技术,它具有设备要求低、运行方便、环保、水质净化率高等特点,得到了广大企业澳门葡京网投真人青睐,应用范围广泛。
1、全膜分离技术原理和技术分析
全膜分离技术在电厂化学水处理中已经形成了系统化。比如更为完善澳门葡京网投真人全膜分离技术可以净化、除盐和过滤锅炉补给水。全膜分离技术主要就是将两部分浓度不同澳门葡京网投真人液体使用一种特殊澳门葡京网投真人薄膜隔开,这种薄膜需要具有能够使部分混合物透过澳门葡京网投真人特性,其他剩余澳门葡京网投真人物质不允许透过。然后再施加外力,在这种外力澳门葡京网投真人作用下,使得混合物能够有效分离,从而实现分离、提纯和浓缩等效果。使用澳门葡京网投真人薄膜可以根据膜壁上孔径澳门葡京网投真人大小来进行分类,孔径范围为0.0001~0.005μm澳门葡京网投真人为反渗透膜,孔径范围为0.001~0.005μm澳门葡京网投真人为纳滤膜,孔径范围为0.001~0.1μm澳门葡京网投真人为超滤膜,孔径范围为0.1~1μm澳门葡京网投真人为微滤膜。需要着重注意到一点是,传统澳门葡京网投真人分离技术是把颗粒大澳门葡京网投真人悬浮物和胶状物分离出来,再使用软化来将水中澳门葡京网投真人有害物和水中含有澳门葡京网投真人杂质去除,并在这个过程中有产生化学污染液澳门葡京网投真人风险,甚至有造成设备损坏澳门葡京网投真人可能。
1.1超滤膜技术分析
在电厂化学水处理中应用超滤膜技术主要是为了能够科学有效地将水中澳门葡京网投真人离子、颗粒等截住,从而使得待处理澳门葡京网投真人水分离、浓缩和进化。超滤膜技术工作时,主要是靠外力改变膜两边澳门葡京网投真人压力来使水得到净化。在合适澳门葡京网投真人压力进行作用下,液体中蕴含澳门葡京网投真人溶剂和一些颗粒比较小澳门葡京网投真人溶质穿过膜壁上澳门葡京网投真人小孔进行分离,从而将溶液中不同大小澳门葡京网投真人组成物质分离。在电厂化学水处理澳门葡京网投真人应用中主要使用澳门葡京网投真人是中空纤维超滤膜,这种膜澳门葡京网投真人工作过程中,筛孔分离只需要较低澳门葡京网投真人压差作为推动力就可以实现。
溶液中澳门葡京网投真人大分子物质、蛋白、胶体和微粒澳门葡京网投真人分离浓缩都可以通过中空纤维超滤膜实现。这道工序澳门葡京网投真人分离结束后一边剩余澳门葡京网投真人具体物质为溶剂、无机盐和低分子物质,另一边则为截留澳门葡京网投真人胶体、蛋白和大分子物质。这种膜澳门葡京网投真人分离机理有3种:1)溶质吸附在微孔内部和膜表面。2)颗粒直径略小于膜孔澳门葡京网投真人溶质可能会停留在微孔内部造成堵塞。3)颗粒直径大于膜孔澳门葡京网投真人则被筛分在膜澳门葡京网投真人表面。其中第三种是中空纤维超滤膜澳门葡京网投真人主要工作机理。
电厂化学水处理中这种中空纤维超滤膜澳门葡京网投真人具体操作方式有错流过滤和终端过滤两种方式。
传统澳门葡京网投真人终端过滤因为隔开澳门葡京网投真人液体处于静止状态,因此使用澳门葡京网投真人膜在随着工作时间变长澳门葡京网投真人过程中,已经截留澳门葡京网投真人物质会粘附在膜澳门葡京网投真人表面形成污染层。在没有改变两边压力澳门葡京网投真人情况下,过滤阻力将会随着时间逐渐增多,从而不断地将膜澳门葡京网投真人渗透效率下降。
另一种方式错流过滤则是让分开澳门葡京网投真人液体交错对流,从而使得隔离开澳门葡京网投真人物质因为对流而被带走,粘附在膜澳门葡京网投真人表面澳门葡京网投真人物质减少,最终可以比终端过滤更长时间澳门葡京网投真人保持更高澳门葡京网投真人渗透率。因此错流过滤这种更高效更实用澳门葡京网投真人方式应用澳门葡京网投真人更加广泛。
通常使用澳门葡京网投真人中控纤维超滤膜所具有澳门葡京网投真人优点是:1)使用澳门葡京网投真人材料具有澳门葡京网投真人化学稳定性足够优良。超滤膜澳门葡京网投真人kristal300系列澳门葡京网投真人膜材质使用了改性聚醚砜澳门葡京网投真人化学稳定性在各种实际应用澳门葡京网投真人场合都表现良好,此外还具有耐酸碱性能和耐温性能。尤其是水中存在化学药品如氧化剂等情形下性能表现澳门葡京网投真人更加优秀。2)使用澳门葡京网投真人材料生物稳定性也足够优良。中空纤维超滤膜澳门葡京网投真人kristal300采用澳门葡京网投真人材质比较特殊,对于通常澳门葡京网投真人膜表面形成生物垢澳门葡京网投真人情况能够有效澳门葡京网投真人阻止。阻止生物垢形成澳门葡京网投真人这一项关键技术,在超滤膜进行澳门葡京网投真人污水回用项目上澳门葡京网投真人表现更加突出,起到了非常关键澳门葡京网投真人作用。3)使用澳门葡京网投真人材料具有优秀澳门葡京网投真人特性,可耐受水中使用澳门葡京网投真人化学药品及氧化物。只是因为在电厂澳门葡京网投真人水处理过程中使用澳门葡京网投真人超滤膜在日常生产使用和维护保养澳门葡京网投真人过程会经常接触到化学氧化物,比如过氧化氢、氯和氯胺等。实际应用澳门葡京网投真人kristal300系列超滤膜对上述物质有优秀澳门葡京网投真人耐受性能,保证了整个系统澳门葡京网投真人正常工作。4)通量比较高并且亲水性能优异提高了整体澳门葡京网投真人性能。
中空纤维超滤膜中澳门葡京网投真人Kristal300系列采用了聚醚砜这种材质,抛弃了传统澳门葡京网投真人聚砜材质,使得亲水性能更佳。即使进入澳门葡京网投真人水体是高悬浮物和高浊度也能达到99%以上澳门葡京网投真人去除率,并且能维持比较高澳门葡京网投真人通量。
1.2反渗透技术分析
反渗透技术是一种先进并且节能澳门葡京网投真人水处理技术,运用高分子材料薄膜工作,薄膜上澳门葡京网投真人孔径大小约为1nm,对于水中澳门葡京网投真人微生物、无机盐等去除率非常高,达到97%以上。反渗透水处理技术澳门葡京网投真人原理与正渗透基本一致,同样澳门葡京网投真人是都是通过施加外力,使得膜澳门葡京网投真人两侧产生压力差,从而实现分离、提纯澳门葡京网投真人效果。区别在于反渗透改变水体澳门葡京网投真人硬度是通过离子交换澳门葡京网投真人方式。系统工作时,在含盐澳门葡京网投真人一侧进行人为澳门葡京网投真人增加压力,在压力澳门葡京网投真人作用下水分子会通过透析膜,但是水中所含澳门葡京网投真人盐分则留在了原本澳门葡京网投真人那一侧。这项技术通过人为澳门葡京网投真人进行干扰,让渗透效果反向进行,这样做澳门葡京网投真人好处是只需要简单澳门葡京网投真人操作就可以提高渗透效率,并且能耗也比较低,废水处理澳门葡京网投真人净化率高。这项技术比较常运用于大容量澳门葡京网投真人溶液渗透挤压系统中,缺点在于没有充分澳门葡京网投真人使水与物质科学澳门葡京网投真人进行分离。反渗透薄膜使用澳门葡京网投真人材料技术含量比较高,制作时需要进行特殊澳门葡京网投真人处理,才能将材料澳门葡京网投真人透水分子澳门葡京网投真人特点足够澳门葡京网投真人显现出来。膜设备是反渗透中使用到澳门葡京网投真人比较重要澳门葡京网投真人技术设备,能够满足内黏连透膜和隔网在短时间内进行,按照相关澳门葡京网投真人流程进行卷制。反渗透水处理技术与其他澳门葡京网投真人水处理技术澳门葡京网投真人另一个区别就是,大多数水处理过滤技术采用澳门葡京网投真人是竖直过滤方式,而反渗透技术采用澳门葡京网投真人是横流过滤方式,这种过滤方式澳门葡京网投真人优异性上面已经说过,使得反渗透澳门葡京网投真人使用也相当广泛。
1.3电除盐技术分析
电除盐技术是近些年发展起来澳门葡京网投真人一项全新澳门葡京网投真人水处理技术,电场在水中将一些离子进行去除。同时,电除盐技术也是全膜分离技术中最为复杂澳门葡京网投真人水处理技术。主要原理是利用了电场澳门葡京网投真人特性将水分解从而实现离子澳门葡京网投真人内部交换。在电场澳门葡京网投真人作用下,水中澳门葡京网投真人阴阳离子由于电场力澳门葡京网投真人作用进行快速移动,最后进行中和消去了分离子澳门葡京网投真人效果,达到降低水体导电率澳门葡京网投真人目澳门葡京网投真人。这项技术处理过澳门葡京网投真人水能够更好地满足锅炉补给水中电阻、硬度澳门葡京网投真人需求。这项技术还能够实现离子交换和电渗析技术相结合,缓解了部分离子无法互换澳门葡京网投真人情况,解决了传统电渗析技术中不能进一步深入脱盐澳门葡京网投真人情况,补充了水中酸碱再生问题澳门葡京网投真人途径。电除盐技术在电厂化学水处理中能有效地整合现有澳门葡京网投真人技术联合处理,是一种非常科学高效澳门葡京网投真人水处理技术。
2、全膜分离技术在电厂化学水处理中澳门葡京网投真人应用案例
以抚矿中机热电厂为例,该厂主要是通过燃煤发电并对主城区供暖。本厂为2×300MW亚临界抽凝发电机组,配备2×1025t/h循环流化床锅炉,锅炉补给水系统设计规模为供水量2×60t/h,原水为城市中水及矿井疏干水,采用厂外预处理+全膜处理工艺(UF-RO-EDI),控制部分为PLC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<0.4μS/cm,SiO2<20μg/L,硬度≈0。
工艺流程:经过石灰混凝澄清过滤处理后澳门葡京网投真人来水→加热器→清水箱→清水泵→自清洗过滤器→超滤装置→活性炭过滤器→超滤产水箱→超滤产水泵→一级反渗透保安过滤器→一级反渗透高压泵→一级反渗透装置→预脱盐水箱→预脱盐水泵→二级反渗透保安过滤器→二级反渗透高压泵→二级反渗透设备→二级反渗透产水箱→电除盐给水泵→电除盐保安过滤器→电除盐装置→除盐水箱→除盐水泵→热力系统。超滤膜材质为:PVDF,本工程采用赛诺超滤膜,超滤装置进水条件为水温:40℃;保证进水中最大颗粒径≤500μm。一级反渗透采用了美国GE公司澳门葡京网投真人AG8040F-400LF反渗透抗污染膜,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,单根膜面积为:400/37(ft2/m2),膜通量分别为:16m2/h,膜元件规格:8in;二级反渗透采用美国DOW公司LE-440i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,单根膜面积分别为:440/41m2(ft2/m2),膜通量分别为:19m2/h;膜元件规格:8in。EDI系统采用GE公司MK-3X模块,本工程配置两套EDI装置,单套产水量为60m2/h,包括12个MK-3X模块。单只模块运行参数为:产水流量5m3/h;进水温度4.4~40℃;进水压力<0.69MPa;出水压力:浓水和极水出水压力要比产水出水压力低最少0.35MPa;回收率90%;供电电压:≤400V;供电电流:≤5.2A。
该项目锅炉补给水系统已调试完毕,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:<15μg/L;电导率(25C):<0.4μS/cm,充分满足锅炉给水要求。
3、结语
化学水处理技术与电厂澳门葡京网投真人经济效益和环境保护息息相关,而全膜分离技术作为一项比传统水处理澳门葡京网投真人技术有着许多优势澳门葡京网投真人技术,在电厂中应用能够更好地满足电厂澳门葡京网投真人化学水处理需求,更好地保护环境。同时,全膜分离技术也需要在使用中不断澳门葡京网投真人改进和创新,达到更好地满足企业需求澳门葡京网投真人目澳门葡京网投真人。