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超濾+反滲透工藝在電廠廢水零排放中的應用
來源:龐曉辰    發布時間:2015-11-25

      反滲透是將水溶液中的顆粒、有機物有選擇性地進行過濾,從而起到凈化、分離等作用。超濾則是以超濾膜兩邊的壓力差為驅動力,將超濾膜作為過濾介質,將水、無機鹽、小分子物質通過。反滲透膜的發展帶動了超濾技術的發展,超濾被廣泛運用到廢水處理以及廢料中。超濾——反滲透工藝的組合在電廠廢水中的應用是通過超濾作為廢水污水的預處理,滿足反滲透進水要求后進行反滲透。電廠在生產電力的過程中用水量大,其中冷卻塔排污和溢流、轉機冷卻水、空冷器、冷油器冷卻水,輸煤棧橋沖洗水這些工業廢水排量多。通過超濾——反滲透這一回用工藝,可以實現電廠廢水零排放。

1、超濾和反滲透原理

1.1 超濾原理

       超濾簡單的說是用膜分離的方式進行選擇性分離。膜分離是以選擇性過膜為分離介質,以壓力差、電位差、濃度差為驅動力,對雙組分或多組分物進行分離、分級、提純的方法。超濾的超濾膜孔徑在0.002~0.01m,通過超濾膜將懸浮物、膠體、蛋白質和微生物等大分子物質過濾。在超濾時,通過篩分一阻塞——吸附這三種節流方式,將溶液中的大分子洗出,使得水質能夠滿足反滲透膜的要求。

1.2 反滲透原理

      反滲透技術是在外加壓力的作用下,利用半透膜選擇性地將溶液里面的溶質進行分離,將鹽、濁、溶解性固體等進行去除,從而將水質凈化,達到回收用水的標準。反滲透與膜孔孔徑、結構、化學、無理性質都有著密切的關系。從本質上而言,反滲透的成敗主要依賴于膜以及表面特性。

2、超濾—反滲透工藝在電廠水處理中運行

2.1 超濾運行

       超濾運行影響因素主要有原水水質、透水率、化學洗滌次數、操作壓力、操作時間等等。超濾過程中,電廠的污水通過膜孔會加大超濾膜的污染和末空堵塞,尤其是電廠的冷卻水中海油大量的懸浮物,在過濾中容易積淀。因此,超濾裝置絮凝池前應進行預處理,將次氯酸鈉等物進行去除膜上的生物污染,從而提高過濾水質,提高超濾的效率。電場中的冷卻水用量多,對冷卻水進行污水處理前,要通過過濾器15~60min過濾后在進行反洗水箱中反洗。超濾膜池是在ZeeDWeed溫度為20~C,pH值為5-9.5的條件下連續運行;膜的反洗則是在ZeeDWeed溫度為<30cc,PH值為2~10.5,反洗頻率15min/次的情況下進行反洗。在反洗過程中,并不能將廢水中的污物處理干凈,這就需要膜兩側的壓差升高,膜通量逐漸下降。經過反復的超濾處理后,廢水中的懸浮物已經去除,水質也達到了反滲透的要求。

2.2 反滲透運行

       反滲透時加入阻垢劑、還原劑、殺菌劑進行殺菌。阻垢劑能夠在濃縮分離過程中將有機雜質和膠體雜質。反滲透過程中,應注意供水溫度的影響,溫度低誰的粘度增加,滲透量則減少;溫度高誰的粘度減少,滲透量則增加。反滲透操作時,膜片和超濾一樣,會受到微生物、不溶性有機物、膠質顆粒的影響,造成污染。污染后的摻水流量下降,水質的質量降低,因此,在操作過程中,一旦遇到莫運行壓力超過10%或者同等壓力下產水量減少10%的情況下,應在0.3MPa的清晰壓力下清洗2-4個小時。另外,反滲透膜只能對污水的溶質進行過濾處理,對污水的氣體則應該采用NaOH溶液進行調節,平衡pH值。

3 電廠廢水處理結果

       電廠中的冷卻水占據走過用水量的90%以上,直接排放則對環境造成污染,對能源造成浪費。在通過超濾—反滲透工藝的作用下,循環冷卻水能夠成為補給水,實現電廠廢水的“零排放。在相關研究中發現,使用超濾—反滲透工藝進行去濁除鹽能夠將出水濁度控制在0.047—0.145NIU,產水SDI則保持在1.2以下;反滲透脫鹽率達到98.5%,滿足回收用水的標準。經沈一村等人的研究發現,采用超濾作為處理循環排污水的預處理,完全滿足反滲透進行要求。超濾膜對水中有機物和各類膠體均具有良好的去除特性,出水SDI<3,濁度<O.2NTU。因此,超濾—反滲透工藝對電廠廢水實現零排放有著良好的效果。

4、結語

       隨著世界各國對生物質能源的普遍關注,不難發現生物質能源的重要性。而在發展生物質能源,廢水污染問題是亟需解決的。電廠中的冷卻水用量多,如何將冷卻水變成回收水就要用到超濾—反滲透工藝。超濾—反滲透工藝的核心為膜分離技術,其應高效、節能、工藝簡單等特點,在水資源的回收利用中起到了至關重要的作用。通過目前的運行結果來看,超濾—反滲透工藝能夠解決電廠廢水外排與用水問題,實現水資源再利用。


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