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全膜法水处理工艺应用分析


随着水处理技术的不断发展, 全膜法水处理工艺日趋成熟, 由于其无需酸碱再生, 操作简单, 连续制水,出水水质稳定,在火电厂锅炉补给水处理工艺中的应用日趋广泛。随着环境保护 的要求越来越受到重视, 以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型的流体分离单元 操作技术,在我国受到越来越多的瞩目,尤其是电除盐(EDI)技术, ,不但产水水质高, 运行稳定而且使电厂制取除盐水彻底摆脱了因为使用化学再生药剂所引起的费用, 空间, 环 保等问题。 全膜法水处理是指以膜法处理取代传统的砂滤和离子交换工艺, 整个水处理系统 均采用膜法处理工艺,即采用超滤+反渗透+EDI 系统。 膜法液体分离技术一般分为微滤(MF) ,超滤(UF) ,纳滤(NF) ,反渗透(RO)4 类, 他们的分离精度按以上顺序越来越高。电除盐(EDI)因其应用了电渗析技术来实现离子交 换树脂的连续再生,通常被纳入膜法分离技术之列。目前,用于火力发电厂的膜处理技术主 要有超滤,反渗透,电除盐等。 超滤系统 超滤是一种筛孔分离过程,分为内压式和外压式。在压力的作用下,溶剂水和小溶质粒 子透过超滤膜的孔而到达低压侧,大粒子组分被膜阻挡。可以分离液相中直径在 0.005μ m~0.2μ m 的分子和大分子(分子量 1 万~10 万)超滤能够有效的去除水中的悬浮物胶体有 极大分子细菌微生物等杂质,具有优良的过滤性能。与传统工艺系统相比,超滤系统具有以 下优点:占地面积小,出水水质好(出水 SDI 可以保持<2) ,出水水质稳定,容易实现全 自动控制。 反渗透系统 反渗透是最精密的膜法液体分离技术, 它能阻挡所有的溶解性盐及分子量大于 100 的有 机物,但允许水分子透过。反渗透膜是用特殊材料和加工方法制成的具有半透性能的膜,它 能够在外界压力作用需下使水溶液中的某些组分选择性透过, 从而达到淡化, 净化或浓缩分 离的目的, 醋酸纤维素分渗透膜脱盐率一般可大于 95%, 反渗透复合膜脱盐率一般大于 98%。 由于反渗透系统的运行费用低,环境效益高,基本解决了再生酸碱污染环境的问题。 EDI 系统 EDI 技术是在电渗析技术上发展起来的, 利用选择性膜和离子交换树脂组成填充物生产 高纯水的技术。最常见的 EDI 系统设备由一系列模块并联组装而成,每个模块由淡水室, 浓水室和极水室组成,淡水室内填充混合离子交换树脂,浓,淡水室之间设置有选择性的离 子交换膜, 淡水室中的阴阳离子在两端电极作用下不断定向移动, 通过阴阳离子膜进入浓水 室, 水在直流电的作用下分解成氢离子和氢氧根离子, 使淡水室中的离子交换树脂经常处于 再生状态,始终有交换容量,而浓水室的浓水不断排走,从而制得高纯水。每个模块有一定 的产水量,一般每小时几吨。由于 EDI 系统设备的树脂可以在线连续再生,因此能实现连 续运行。由于 EDI 系统对进水水质的要求较高,为确保 EDI 系统运行正常,一般在 EDI 系 统前面采用两级反渗透并加装除碳器。与离子交换相比,EDI 系统有以下特点:无需酸碱再 生,有利于达到环保要求,混床中的树脂是通过酸碱中的 H+和 OH-进行再生,而 EDI 系统 是通过电将水电离为 H+和 OH-,从而对树脂再生;占地面积小,无需备用装置,无需设置再 生,酸碱储存,中和设备;便于实现自动化控制,控制点大大少于混床,操作人数减少,降 低人为操作失误的可能性,无需酸碱再生的操作;设备维修,更换方便;运行回收率高,可 达 95%,且排放的浓水可回收;产水水质稳定,产水的电阻率可以达到 10MΩ ·cm(25℃) 以上。


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