分析膜技术及其在电厂水处理中的应用

李旭阳

【摘 要】膜技术作为一项实用性技术，具有较大的发展潜力。其中，反渗透膜是由高分子材料所制作而成，是半透性质薄膜的一种，属于反渗透技术的核心内容，加强对膜技术及其在电厂处理中的应用的研究，推动与促进膜技术的进一步发展。

【关键词】膜技术；电厂水处理；应用

上个世纪七十年代，我国出现膜技术，在科学技术的推动下，逐步地提高对膜技术的认识，尤其是在电厂水处理中的应用，为促进我国电厂发展贡献出巨大的力量，对膜技术及其在电厂水处理中的应用加以分析与探讨意义重大。

1 膜技术的概述

现阶段，膜技术广泛地应用于实验等领域，关于膜技术的研究不胜枚举，尤其是膜技术在电厂水处理的应用。膜技术实际上指的是渗透、纳滤、超滤以及微滤以及电除盐等技术。我国膜技术最早出现在上个世纪七十年代，由于当时人们缺乏对膜技术足够的认识，然而，随着时间的推移，科学技术的进一步发展，人们逐渐地认识到膜技术的各项优点，膜技术主要包括以下几方面的优势，分别是：第一，无需获得酸性物质以及碱性物质的支持；第二，膜技术不仅出水性能好，还具有较高的稳定性。

2 常见的几种膜技术

2.1 反渗透技术

反渗透技术是一项先进的、节能的技术，广泛地应用于各个国家，尤其是我国在对膜技术的研究方面已经取得较高的水平。反渗透技术实际上属于高分子材料薄膜的一种，当外部压力的作用下，可以分解溶液水中的物质，进而可以实现分离的目标。在经过特殊工艺的制作下，高分子材料半透膜则成为反渗透膜，而且只有水分子可以通过，而不允许其他溶质的通过。

按照一定顺序将以下几种膜元件进行粘合，分别是：第一，半透膜；第二，导流层；第三，隔网膜，从而便构成了反渗透装置，并且在排孔的中心管上设置上述主要部件。在受到压力的作用之下，促使原水由源头的一端进入隔网层。在经过一部分的水以及少量的盐之后，半透膜则会进入至导流层，而后沿着导流层的通道通过中心管壁微孔，最终由中心排出，进而产生淡水。其他的所剩余的水以及溶质则会通过隔网层，由膜元件的另一各端口排除，而后则形成为浓缩水。

反渗透膜的膜孔径较小，从中可以有效地去除水中的各种杂质，如：第一，溶解盐；第二，有机体；第三，胶体；第四，微生物等，具有较高的去除率。此外，反渗透膜还具有多个方面的优点，分别是，第一，出水性能好；第二，能耗低；第三，工艺操作方便等。同时，反渗透技术也存在自身的缺点，反渗透水无法满足高压锅炉的用水，还需要对其进行深度地除盐处理。

2.2 电除盐技术

电除盐也可以称之为EDI，通过对电场作用的利用，可以有效地去除水中的无机离子，是纯水制备方面的一项新型技术，实现了电渗析技术以及离子交换技术的有机结合，一方面可以有效地解决电渗析不能够开展深度脱盐的问题，另一方面可以弥补离子交换技术以下两个方面的不足，第一，缺乏良好的连续性；第二，无法跟进酸碱消耗，而且电除盐技术能够满足锅炉用水对电阻率硬度以及硅的要求。

EDI膜是两个电极之间的对数单元，一般来讲，每单元内都有待除去盐的淡水室以及去除杂质离子浓水室。其中，淡水室内充满着阴阳离子的交换树脂，一般来讲，这些数值在两膜之间，阳离子只能通过阳离子膜，同理，阴离子只能通过阴离子膜。

然后，通过在室内的两个端口通上直流电后，树脂床就可以持续再生，此外，电压可以将水中的水分子分解成为H以及OH，电极吸引这些离子，然后从阳离子以及阴离子的交换树脂朝着对应的膜的方向进行转移，离子转移到浓室的时候，H以及OH会互相产生化学反应从而生成水。

这种原理实际上就是水的生成以及离子之间的转移，促使树脂的持续再生。一般来讲，进入水中的离子交换树脂上吸附一部分的杂质的离子，比如NA以及CI等，杂质的离子和普通的混床一样，产生离子交换反应，置换出H以及OH，加入H以及OH向交换膜的方向进行转移的过程中进入了杂质离子，那么这些离子会直接透过交换膜，进入到浓水室内。由于相邻交换膜的阻挡，杂质离子无法向对应电极方向转移，因此，杂质离子会在浓水室中，进而被排除膜堆。

3 电厂水处理中应用膜技术

将某个发电公司作为典型示例，该公司现阶段一共配有6套制水设备，而且建成的时间比较早，所以处理工艺则选用传统的离子交换工艺，不能够将胶体硅以及有机物等物质去除，所以出水的水质较差，根本无法满足行业的平均标准，致使水导电率较高，其中，四台机组热力系统的水汽品质不高，氢导电无法适应标准的要求，而且系统的沉寂率较高，对机组的热效率造成不良影响。

由于受到自来水的水质频繁变化的影响，这一问题在供热期会更加的明显，主要表现为一级除盐的导电较高，而且混床的运行时间较短，致使大幅度地增加酸碱用量，并且加大了人工劳动强度。此外，常常会发生超滤布袋的过滤器发生堵塞的状况，直接限制了超滤反渗透系统的运行连续性，导致增加了制水生产的各项成本。

相比单纯的离子交换，反渗透膜以及超滤技术的主要优点在于可以促使水质除盐效率增高，促使水质得到一定程度的优化。尤其是使某些指标得以降低，比如胶体硅以及有机物等，不但促使水汽的合格率低的难题得到合理解决，而且避免了热力设备腐蚀、结垢或者沉积，一定程度保障了机组的热效率以及安全性，不但为机组的经济性提高了有力保障，而且促使锅炉的清洗次数以及检修成本降低。经过改造之后，电厂的经济效益显著提高，不但提升了出水的水质，而且节省一大笔费用。

4 膜技术水处理的应用

传统的膜技术应用，主要的流程是：首先，预处理；其次，反渗透；最后，EDI电除盐。随着科学的不断技术，膜技术也不断地发展变化，预处理主要被超滤以及微滤所取代。其中，超滤以及微滤主要是通过压力作用对离子进行分离的膜技术。相对反渗透的膜技术，其分离的原理主要是将大分子物质、胶体或者病毒进行分离。通过微滤技术，可以将水澄清，其过滤以及处理系统提高了四分之一，从而促使反渗透膜技术的污染程度得到降低。

5 结语

综上所述，膜技术在水处理的过程中具有十分重要的作用，相关人员应当加强对膜技术的研究以及应用，然而，我国的膜技术依旧存在一些问题，需要不断地完善和改进。针对膜技术的不足之处应当仔细分析，并且采取有效措施进行改进，从而促使膜技术在我国电厂水处理中发挥出更大的作用。

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