膜技術(shù)在電廠中的應(yīng)用

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1、膜技術(shù)在電廠中的應(yīng)用膜技術(shù)在電廠中的應(yīng)用當(dāng)前，膜技術(shù)是新的具有很大發(fā)展前途的技術(shù)。美國官方文件曾說：“18世紀(jì)電器改變了整個工業(yè)進(jìn)程，而20世紀(jì)膜技術(shù)將改變整個面貌?！笨梢姡ぜ夹g(shù)已在很大范圍內(nèi)引起人們重視。在水處理行業(yè)，膜技術(shù)通常是指反滲透、納濾、超濾、微濾和電滲析。我國電廠水處理對膜技術(shù)的正式應(yīng)用最早可追溯到20世紀(jì)70年代末到80年代初。至今，反滲透技術(shù)已在我國許多電廠獲得廣泛應(yīng)用。隨著膜技術(shù)的發(fā)展，新的膜技術(shù)的出現(xiàn)，拓寬了它在電廠水處理中進(jìn)一步應(yīng)用的前景。純水制備技術(shù)的發(fā)展反滲透（RO）和電除鹽（EDI）納濾（NF）超濾（UF）和微濾（MF）膜技術(shù)在電廠中的應(yīng)用純水制備技術(shù)的發(fā)展在各工

2、業(yè)行業(yè)中，電力工業(yè)鍋爐用水的純水處理是規(guī)模最大的，水質(zhì)要求也很高，技術(shù)歷史也最久。回顧其發(fā)展歷史，大致可以分為以下四個階段。1）采用蒸餾方法制備蒸餾水2）采用離子交換方法制備純水3）采用反滲透和離子交換相結(jié)合的方法制備純水4）采用全膜工藝制備純水純水制備技術(shù)的發(fā)展表1國內(nèi)外純水制備技術(shù)用于電力工業(yè)鍋爐用水的發(fā)展概況蒸餾離子交換技術(shù)RO+離子交換全膜處理(早期純水制備技術(shù))(過渡階段純水制備技術(shù))(未來純水制備技術(shù))國外國內(nèi)國外國內(nèi)國外國內(nèi)30-50年50-60年60-70年70年代80年代90年代剛剛起代開始代開始代開始開始開始開始步BACK反滲透（RO）和電除鹽（EDI）1反滲透（RO）1.

3、1概述反滲透(reverseosmosis)技術(shù)是一種先進(jìn)的節(jié)能的膜分離技術(shù)。其原理是在高于溶液滲透壓的作用下,依據(jù)離子、細(xì)菌等雜質(zhì)不能透過半透膜而將這些物質(zhì)和水分離開來。由于反滲透膜的膜孔徑非常小(僅為1nm左右),因此能有效地去除水中的溶解鹽、膠體、微生物、有機(jī)物等(去除率高達(dá)97%～98%)。系統(tǒng)具有出水水質(zhì)好、能耗低、無污染、工藝簡單、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。但反滲透產(chǎn)水（電導(dǎo)率達(dá)10~50μs/cm）還不能滿足中高壓鍋爐的用水要求，還需進(jìn)一步除鹽。BACK反滲透（RO）和電除鹽（EDI）1.2單純離子交換系統(tǒng)和反滲透-離子交換聯(lián)合處理系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較產(chǎn)水量以60t/h計(jì)，原水選用國內(nèi)幾種河

4、水，其含鹽量分別為182.1mg/L、416.0mg/L、589mg/L、829.8mg/L四種。單純離子交換系統(tǒng)根據(jù)原水含鹽量大小選用單床，雙室床或強(qiáng)、弱型樹脂復(fù)床后加混床；反滲透-離子交換聯(lián)合處理系統(tǒng)在反滲透后采用一級除鹽加混床。預(yù)處理均采用澄清過濾，反滲透-離子交換聯(lián)合系統(tǒng)，增加精密過濾、加熱及保安過濾。經(jīng)濟(jì)比較按兩種方式進(jìn)行計(jì)算，它們分別是“制水成本”和“折算費(fèi)”。制水成本=藥品費(fèi)+電費(fèi)+水費(fèi)+樹脂填料補(bǔ)充費(fèi)+人工費(fèi)+設(shè)備折舊費(fèi)一年制水量折算費(fèi)Z=0.15×投資費(fèi)+運(yùn)行費(fèi)BACK圖1含鹽量與制水成本、折算費(fèi)Z的關(guān)系其計(jì)算結(jié)果見圖1。從圖中可見，當(dāng)進(jìn)水含鹽量在500mg/L左右，兩種處理

5、方式的制水成本、折算費(fèi)Z相近，含鹽量大于500mg/L后，采用反滲透-離子交換聯(lián)合系統(tǒng)的制水成本、折算費(fèi)均低于單純離子交換系統(tǒng)。由于反滲透-離子交換聯(lián)合系統(tǒng)運(yùn)行人員勞動強(qiáng)度低，廢液排放少，盡管其投資高一些，綜合比較，采用反滲透-離子交換聯(lián)合處理系統(tǒng)更為有利。反滲透（RO）和電除鹽（EDI）BACK2電除鹽（EDI）2.1原理電除鹽EDI(Electrodeionization)又稱填充床電滲析，它是依靠電場作用，去除水中的無機(jī)離子，是近年來出現(xiàn)的一項(xiàng)新的純水制備技術(shù)。它把傳統(tǒng)的電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，即在傳統(tǒng)的電滲析淡水室(或也包括濃水室)中充填陰陽混合樹脂，利用樹脂去除進(jìn)水中

6、微量離子，從而使出水電導(dǎo)率下降，出水水質(zhì)提高。該樹脂不需要酸堿再生，而是通過電滲析極化時水解離產(chǎn)生的Ｈ+和ＯＨ-對樹脂進(jìn)行再生，再生產(chǎn)物進(jìn)入濃水室排放，因此，它既克服了電滲析不能深度脫鹽的缺點(diǎn)，又彌補(bǔ)了離子交換不能連續(xù)工作、需消耗酸堿再生的不足。其原理如圖2所示。反滲透（RO）和電除鹽（EDI）BACKOH-SO42-Na+H++OH-OH-+++SO42-++++OH-OH-Na+Na+H+----Na+--Na+Na+H+--SO42-Na+H+OH-SO42-Na+H+Na+OH-SO42-純水濃水（沖洗水）陽極陰極原水混合樹脂陰膜陽膜圖2電除鹽（EDI）原理BACK反滲透（RO）和電除

7、鹽（EDI）2.2EDI出水水質(zhì)EDI出水水質(zhì)可以達(dá)到混床水質(zhì)，可以滿足鍋爐用水和電子工業(yè)用水的要求。某EDI的出水水質(zhì)列于表2。表2某EDI產(chǎn)水水質(zhì)舉例成分進(jìn)水產(chǎn)水去除率%電導(dǎo)率μs/cm17.40.05699.99Na+μg/L29002.399.92Ca+μg/L124<0.599.60Cl-μg/L1050<0.299.98SiO2μg/L9396.299.34TOCμg/L842570.