电厂化学水处理中全膜分离技术的应用研究

2021-04-03姜在宁

中国设备工程 2021年14期

姜在宁

（国电电力双维内蒙古上海庙能源有限公司，内蒙古鄂尔多斯 016200）

我国科技的发展使电厂化学水处理更加方便，因此为了提升电力企业内部化学水处理的效率和工作水平，应以现代化科学技术加强对电厂化学水的综合管理。在实际处理中，需要改变传统处理观念，对新型全膜分离技术化学水处理技术进行关注以及研究，以此保证电厂能够应用新型化学水处理技术减少对生态环境的破坏，将化学水综合处理的难点进行解决，减少对水环境的破坏，保证电力企业在当前时代中的可持续发展。

1 电厂化学水处理及相关特性分析

1.1 电厂化学水处理概述

电厂化学水处理主要是采取科学的手段和措施来改善电厂化学水性质，进而使其变成一种不会对环境产生任何危害的水体。电厂化学水处理过程中主要分为三个阶段。（1）物理处理技术阶段，主要去除电厂化学水中的不溶性污染物；（2）生物处理技术阶段，将电厂化学水进行脱硫，使水中各种有机物转化为简单、易于去除的物质。（3）处理阶段是转化阶段，以化学沉淀、生化和物理以及化学等方法的融合，将电厂化学水中一些难以去除的有害物质有效去除。在污水处理过程中，对电厂化学水进行预处理，将电厂化学水中的关键物质去除，进而控制水体的物质，实现电厂化学水的循环利用，避免对地区造成水污染的威胁，以此达“零排放”标准。

1.2 电厂化学水特性分析

电厂化学水中常见的有毒有害物质较多，其中氰化物便是污水中的一种常见物质，该物质含剧毒，人体摄入HCN超过50mg时，便会出现头痛、眩晕、意识障碍、痉挛等中毒症状，且如摄入量超过70mg便会出现体温下降、昏迷等情况，以致死亡，同时氰化物对鱼类有很大的危害，当水中的(CN)2-含量达0.3～0.5mg/L时，即可使鱼致死，这样的情况将导致地区生态情况难以平衡。而苯并芘也是电厂污水中污染物，该物质有着较强的致癌性，其经过血液能够很快遍布人体，且人体乳腺和脂肪组织可蓄积苯并芘，使制细胞生长的酶发生变异，除了可以诱导胃癌和皮肤癌外，还可通过母体使胎儿致畸。通过以上分析可以看出，电厂化学水具有复杂性、不稳定性及难降解性的特点。

（1）复杂性：电厂化学水含有大量的有机物、无机物，且各类副反应产物会留存在污水之中，因此在处理中有着较强的复杂性。

（2）不稳定性：电厂在生产制造中应用的原料繁多，且不同生产原料存在极大的差异性，化学物质会致使污水呈酸性，整体呈现不稳定性。

（3）难降解性：化学水有机污染物会在生物体内以及水体环境中长时间留存，导致其难以降解，如不对此进行处理，将会对附近水域的水质造成影响。

2 电厂化学水处理中全膜分离技术的应用分析

全膜分离技术可以满足电化学水限定排放要求，并且在化学水处理过程中可以有效应用，使排污达标。在此基础上，需要将电厂化学水的管控以及处理过程优化，并将整体过程综合环境将化学水处理多层次相互通，形成整体处理连接，在排放过程中将电厂化学水处理的管控集成化和数据，以此进行综合性处理，电厂化学水处理中应用全膜分离技术可以实现化学水的有效处理。

2.1 全膜分离技术特点

电能在生产和工作中发挥着极其重要的作用，但我国传统的分离工艺存在问题，分离中大多是将水体中存在的大颗粒物质进行分离，但是，并不能将水体内的离子进行分离，极易导致二次污染，甚至会损坏生产装置，在水体处理的过程中，全膜分离技术具有较明显的特征，很多高新技术都要依赖于电，其原理在于对水体内含有的离子及液体进行分离，即半透膜原理。膜的透过性及制作材质都会对分离效果造成较大的影响，该技术的实质就是膜的有效应用，其会对电厂形成的污水进行有效处理，确保发电装置的正常运作。

2.2 全膜分离技术效果

全膜分离技术对水进行处理的方式十分灵活，可以基于实际的要求来采取有效的处理模式，运用超滤技术进行处理，将各类化学水中的污染物质进行去除，并且处理后的水具备较高的质量，具体应用优势如以下几点。

（1）该技术不会对水体温度提出要求，且不需过多的处理装置，构造及操作较为简便，可以使水体取得较好的处理效果。

（2）该技术具备较强的环保性，不会消耗较多的能源，且实际应用中不会产生二次污染，且极大地提升了水体的纯净度，在常温的环境下就能够进行处理。

（3）技术不需要消耗过多的能源，而且不需要较高的成本，实际应用中需要尽量避免使用强酸碱，可结合实际情况增加或降低温度，进一步减少占地面积。

2.3 全膜分离技术要求

针对电厂化学水处理，我国出台了相关的法律法规，要求未经处理的污水不可直接排放，如未按《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）执行的电厂，将给予关闭和查封。因此，在应用全膜分离技术的过程中，需要明确规定污水处理的要求，不断提高污染物处理质量，以此对生态环境进行保护，从环境理论角度上来看，人与自然关系明显标志着人类文明的发展进程，实现生态化建设，要求污水处理排放符合一级标准，以此使人与自然的关系得到良好处理。基于此，需要以城市环境保护为核心，要求电厂化学水排放策略及实行具有较强的可行性，并在此基础上整合地理、生态和水利等多个方面，为可持续发展提供保障。

3 电厂化学水处理中全膜分离技术的应用策略

3.1 进行电厂化学水处理

电力化学水在应用全膜分离技术时，需要借助格栅、沉砂池以及调节槽等设备，其中调节池主要是为了调节化学水的水质、PH值、温度等，使电厂化学水的处理达到后续工作的具体要求，减少后续处理设备的影响。格栅主要是为了截留一化学水中的石灰石，格栅由一个金属框架组成，且由多个平行金属栅组合构建。当电厂化学水流入沙坑时，格栅会将阻拦一些无机物颗粒，一方面可以避免这些颗粒损怀化学水处理泵，延长泵的使用寿命，另一方面能够提升水体内部有机物比例。

3.2 开展电厂化学水检测

电厂化学水在处理过程中应用全膜分离技术进行处理，保障电厂化学水处理的有效性。某工程项目的全膜分离检测监控层是由2套具有双热机设备，此功效层可以完成所有电厂化学水处理过程中各类参数、设备运行的状态和电气参数等数据采集。对于单元过程以及对设施的控制，电厂化学水通过局域网向检测层所接收和输送的数据来发出检测层的控制指令，并对源分离层中的细格栅和上升泵、下沉池以及氧化曝气池等各种设备进行了控制，在此过程中，变量和设施保护控制都起到了管理作用。

3.3 强化电厂化学水管控

电厂化学水全膜分离处理内容包括化学水中的悬浮物去除、有机物溶解、无机物溶解等，过程检测主要通过数据交换以及数据显示平台来完成，对于电厂化学水处理过程中的检测数据进行集中显示和管控，并详细了解现场控制单元的监控状态、数据显示的各种图文状态，进而提升全膜分离技术的处理效率，实现“零排放”。在整体处理结束后，需要通过反向去除渗透、微滤以及混凝沉淀等方式去除，也可以利用活性炭进行氧化处理，吸附一些重金属离子或者有机物。

3.4 创新化学水处理

化学水在处理后为能够实现循环利用，需要在排放之前必须进行处理，在处理后合理选择应用区域，如可以将其作为循环冷却系统的补充水，或将其作为脱盐水以及软化水。基于此，相关的电厂必须强化学水回收利用的程度，将处理合格的化学水变为可用水，提高电厂的污水利用质量。同时，针对二氧化氯在实际处理中可以进行沉淀，将COD浓度降低至342mg/L，在此过程中，要控制二氧化氯溶液的浓度，在二氧化氯溶液反应40min后去除，将化学水处理后应用，避免对生态环境造成污染。

3.5 开发反渗透技术

反渗透技术与正渗透技术所运用的处理原理相同，但该技术主要是运用离子交换的方法转变水体所具有的硬度，具有的特征就是渗透效果被人为干扰，不需要较多的能源损耗。在对电厂水体进行处理的过程中，全膜分离技术具有较好的运用效果，该技术在运用反渗透膜的时候还需要借助水分子的属性，其核心装置就是膜，在运用该技术处理水体的时候，可以对水体进行相应的加压处理，有效减少水体中存在的微生物及细菌，从而使水体的质量得到不断提升。

3.6 完善超滤技术

超滤技术是全膜分离技术包含的其中一项技术，超滤具有较强的简便性，可以极大地提高水体的质量，其原理是借助膜两侧存在的压力差来完成分离操作。在电厂化学水的处理流程中，该技术属于第一道工序，通过运用超滤技术仅仅可以将水体中存在的胶体及大颗粒物理进行分离，但是，无法清除水体中存在的小分子及离子，需要在消除水体中存在的大颗粒后，再通过第二道工序清除水体内的微生物及小颗粒，在超滤膜的作用下，水体内部存在的大颗粒及胶体都将被滤掉，而小颗粒及离子都可以顺利地通过，满足排放标准的要求。