探讨反渗透技术在电厂大型水处理项目中的应用
2020-10-20夏津津
夏津津
摘 要: 反渗透技术的广泛应用,一方面在一定程度上减少了对当地自来水的需求,从而节约了更多的水给民众生活实用,减轻了政府负担,增加了社会效益。在另一方面,减少了资源浪费,响应了我国可持续化发展的号召,为电厂的绿色、可持续发展提供了切实的保障。随着时代发展,反渗透水处理技术被广泛应用到废水处理中,依托当代科学技术的变革创新和反渗透水处理技术的日趋成熟,充分发挥渗透膜在分离技术中的作用。更好的服务于水处理的同时也提高污染水的回收利用价值。
关键词: 反渗透技术;电厂;水处理;应用
【中图分类号】X703.1 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733(2020)24-0180-01
1 反渗透水处理技术的基本原理
反渗透技术是一种新型膜分离技术,其应用原理是在高于溶液渗透压的作用下,利用膜孔径极小的反渗透膜拦截其他溶质,实现溶液中溶质与溶剂的有效分离,适用于溶解于水中的盐类、胶体、微生物以及有机物等物质。反渗透膜是实现反渗透技术的核心元件,是具有一定特性人工半透膜,采用高分子材料,模拟生物半透膜材料制成。反渗透又称逆渗透,是以压力差为推动力,从水溶液中分离出溶剂的膜分离操作,是实现水过滤杂质的过程。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透[1]。技术原理是在高于溶液渗透压的作用下,对膜一侧施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂会向反方向渗透,将这些物质和水分离开来。在膜的低压侧得到的溶剂称为渗透液;高压侧得到浓缩的溶液称为浓缩液。若用反渗透技术处理海水,在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到卤水。就可以使反渗透压力,达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。
2 反渗透水处理技术主要用途
2.1 循环冷却水处理
通常在电厂运转过程中需消耗大量的循环冷却水,基于环保理念进行废水处理需投入较大的成本,采用反渗透技术可实现对排污水的回收利用。为循环冷却系统补充足量用水,且可实现对循环水的有效净化处理、提升循环水水质,兼具经济与生态效益[2]。
2.2 锅炉酸洗废液处理
锅炉酸洗废液是在电厂锅炉运行过程中产生的废液,选取醋酸纤维素膜、低压复合膜、海水膜针对废液进行模拟实验,实验结果表明海水膜的处理效果最优。因此选用海水膜作为反渗透膜进行锅炉酸洗废液处理,可有效提升废液的回收利用率,解决环境污染问题。
2.3 电厂运行废水处理
采用反渗透技术进行酸碱废水、场地冲洗水、日常生活污水等电厂运行废水的处理。由于这类废水呈酸性,因此需预先针对废水进行弱酸处理,以此提升废水回收利用率,满足电厂用水需求。
3 反渗透技术在电厂水处理中的应用
3.1 水循环
在电厂发展中,应用数量最多的一个形式就是循环冷却水。在对反渗透技术进行应用时,利用微滤处理,在管网中直接返还回收用水,这样的方法可以最大程度将水资源利用效率进行提升,并且避免浪费水资源。
3.2 电厂与城市污水处理中交互体现
电厂负责处理城市生活用水,處理的步骤如下:沉淀-过滤-超滤;反渗透-电渗析等,这些流程彼此间存在着密切的关联性[3]。通过开展这些工作,可以实现对城市污水更好的处理,最终可以助力电厂可持续发展,可以实现经济与社会效益的双丰收。
3.3 电厂污水处理中的酸洗废液处理
在处理酸洗废液时,水循环技术和反渗透技术是其主要使用的技术。经过研究可知,在处理酸洗废液过程中,应用的不同膜将会受到不同的处理效果。而其中处理效果最理想的当属海水膜,第二的是低压复合膜,效果最不理想的就是醋酸纤维素膜。所以,在使用反渗透技术时,为了将处理效果达到最大化,则最好应用海水膜。在处理酸洗废液时,要实施反渗透处理,以确保水质达标,当水质符合标准以后,可直接进行应用同时也能够直接排放;通过除铁与干燥后,该浓缩液可用于柠檬酸盐的回收。
3.4 反渗透技术系统运行维护管理措施
一方面,应注重结合电厂实际运行情况采取运行维护措施,加强对反渗透水处理系统出水量稳定性的管控。严格执行预处理工艺,通过定期巡查、清洗防止反渗透膜出现堵塞或污染问题。延长反渗透膜的使用寿命,确保满足反渗透水处理系统的进水要求。另一方面,还应合理进行系统运行成本的把控,在保障系统运行效能的基础上进行能耗、更换膜费用、化学清洗费用的节约。将反渗透膜处理系统的运行总成本控制在每吨2元以下,增强系统的综合使用效益。
4 反渗透水处理技术未来应用趋势
反渗透水处理技术具有低能耗、高效率等突出优点,是目前应用最为广泛的分离技术之一[4]。反渗透膜的性能是影响反渗透过程效率的决定因素,反渗透膜的研制一直是国内外膜领域的研究热点。特别是近年来,石墨烯、碳纳米管等新型材料展现出优异的水传递行为,成为新型反渗透膜材料的研究热点。当前我国反渗透水处理水平与外国技术相比存在一定差距。这需要提升国家对防治水污染工作高度重视的同时,相关行业积极开展反渗透水的研究实验工作,开展在膜反应机制与膜性能调控研究、连续化成膜条件控制与膜结构关系、膜产品应用性能评价等将是规模化反渗透膜研究的方向工作,为反渗透水处理技术的发展助力。
结语:我国是一个水资源严重短缺的国家,水灾害、水污染严重影响国家的经济和环境发展。水污染治理刻不容缓,将反渗透技术处理应用在水污染处理技术中不仅能大大提升水处理效果还能使废水有效回收利用。在水处理工作上做好反渗透技术应用尤为重要。反渗透水处理技术因操作简单、易于掌握、成本低廉得到人们的广泛关注。且具有脱盐率高、适应范围较广、较环保、占地面积较小、自动化程度较高以及操作较简单的优势,因此广泛应用于地表水的回收、工业废水的回收以及海水淡化等过程。
参考文献
[1] 杨辰,反渗透技术在电厂水处理中的应用[J],中国高新科技,2020(01):104-105.
[2] 王立宇,陈明,曹渊,探讨反渗透技术在电厂大型水处理项目中的应用[J],科技经济导刊,2019,27(26):95.
[3] 仲惟雷,周艾蕾,康燕,张金龙,沈广录,刘枫,金焱,吴宗策,梁松苗,反渗透技术在电厂大型水处理项目中的应用[J],工业水处理,2014,34(09):90-92.
[4] 仲惟雷,梁宏书,李燕,吴宗策,张彬,刘枫,金焱,梁松苗,王思亮,国产反渗透膜在电厂大型海水淡化项目中的应用[J],工业水处理,2012,32(11):90-92.