電廠化學水處理工作中雙膜法水處理工藝的應用

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  • 來源:東莞環保設備公司

雙膜法水處理工藝在電廠化學水處理工作中的有效應用能夠實現水污染的合理控制以及水資源的重復利用,提高電廠企業的生產效益及生存價值。論文主要針對電廠化學水處理工作中雙膜工藝的應用進行探究。

一、引言

隨著科學技術的不斷發展以及材料研究水平的不斷提升,膜制備技術獲得了新的發展。在化學水處理過程中的應用越來越廣泛,極大地提升了化學水的處理效率以及處理價值。從當前電廠化學水處理過程中來看,雙膜工藝的應用能夠實現水資源的重復利用,保護自然資源,具有良好的經濟價值和社會價值。因此,需要加強對雙膜工藝的探究,合理地應用雙膜工藝,提升其應用價值以及應用水平。

電廠化學水處理工作中雙膜工藝的應用

二、當前電廠化學水處理技術的應用現狀

2. 1 水處理系統流程更加完善

原有的電廠水處理過程涉及的多種水處理環節包括進水預處理、補給水處理、循環水處理、廢水處理、汽水檢測、取樣控制以及加藥處理等多種流程。環節比較復雜,涉及工序較多,所用的時間比較長,在實際工作過程中難免會遇到各種各樣的問題及故障,從而影響水處理效率以及水處理質量。同時,水處理系統流程相關設備的存在還需要占據大量的空間,難以實現系統的整體管理及整體維修,使得水處理效率低下,成本較高。隨著科學技術的不斷發展以及膜處理工藝的持續進步,膜處理工藝在水處理系統中的應用越來越廣泛,極大地提升了水處理效率及水處理質量,同時也可以有效減少設備的使用,減少處理流程,縮短處理環節,使得水處理系統能夠更加的緊湊和完善。通過階梯形的結構進行水資源的處理及控制,能夠更方便地進行水處理活動的管理與控制,提高電廠企業的生產效益及市場價值。

2. 2 更加重視水處理公司的環保性

隨著科學技術的不斷發展以及工業水平的持續進步,人們越來越重視環境保護工作,環保意識不斷加強,對環保的認識程度不斷加深。在電廠水處理工作過程中,也逐漸融入了環保理念進行水處理及控制,以減少國內水資源的污染程度,提高水資源的利用效率,實現水資源的有效節約。在電廠化學水應用過程中進行水源的有效過濾,可以將能夠腐蝕電廠設備的相關元素以及離子過濾出去,從而減少電廠設備的腐蝕劑,提高電廠設備的使用效率,延長設備的使用壽命,具有良好的經濟價值。同時,水資源的有效處理還可以實現水源的有效節約,避免水資源的浪費,也可以防止電廠生產過程中產生的污水對周圍水資源的破壞以及污染,實現水資源的循環利用。另外,膜處理工藝在電廠化學水處理過程中的有效應用還可以替代傳統的化學處理方法,減少化學藥劑的使用,避免化學藥劑使用過程中對周圍環境的破壞與污染,從而提高水資源處理的環保性。

2. 3 化學水處理系統控制單元更加完善

原有的電廠化學水處理過程中通常采用模擬盤的控制形式,隨著科學技術的不斷發展以及現代信息技術的持續進步,當前所用的水處理系統一般采取全新的模式進行控制。利用中央處理器設備在一個整體中進行單獨系統的輔助操作以及分批管理,從而形成整體的流程,提高整體的工作效率,操作也更加便捷和快速。利用中央處理器技術和相關設備能夠對各項單元的數據信息進行全面的分析和控制,并通過接口將數據信息傳送到總系統當中,有效把控和管理化學水處理系統的生產環節以及生產流程,形成信息化和自動化的管理模式。電廠化學水處理技術種類較多,具有多元化發展的特征。由于科學技術水平的提高,當前市場中出現的水處理技術中向著多元化的方向發展,水處理技術種類繁多,方式多樣,留存傳統水處理技術的優勢,對水質進行詳細的數據分析,研發出適應社會發展趨勢的新化學水處理技術、細微過濾技術和反滲透技術。

三、雙膜法水處理工藝的原理與流程

3. 1 雙膜實驗的提出

膜技術的不斷發展在各行各業有著十分廣泛的應用,極大地提升了污水處理效率以及污水處理質量,還可以有效實現資源的有效利用和回收。當前世界各國已經認識到膜技術的重要性,并加強濾膜技術的研究,減少濃鹽水的排放量以提高產水率。近年來,膜蒸餾技術備受人們的關注和青睞,雙膜工藝也漸漸獲得人們的重視,并逐漸應用到工業生產過程中,極大地提升了膜過濾的質量以及過濾的效率。膜蒸餾法能夠有效處理濃鹽水,使雙膜工藝系統上的理論產水量可以達到100%,解決了傳統膜過濾技術水資源損失問題,提高水資源的過濾效率及過濾價值。結合河北省涿州市東仙坡京能熱電廠的雙膜工藝的應用情況以及應用要求進行實驗的設計及規劃。本實驗中第一次所應用的新型的輸水中空纖維膜進行濃鹽水的濃縮和蒸餾,對不同濃縮倍數下不溶于水的鹽的飽和度進行分析預處理,確定不同濃縮溫度下,可以保證膜蒸餾效果的最佳pH,從而可以在濃縮倍數不變的情況下,研究不同pH 對濃鹽水回收效率的影響,明確膜蒸餾濃縮過程中膜通量的影響因素以及變化規律,可以結合實驗結果進行膜蒸餾技術處理回收效率的驗證以及雙膜工藝應用可靠性的支撐[1]。

3. 2 實驗流程

實驗過程中所采用的水源為利用最大產水率為75%的反滲透膜過濾技術方法,經過澄清和初沉淀的當地的地下水,這種水的雜質含量比較高,氯離子含量較高,pH 為8.32,氫氧根濃度為零。碳酸鹽的濃度為0.1mmol/L。硫酸的濃度為582.3mg,每升氯化物的濃度為278mg,每升硅酸鹽的濃度為2.5mg,每升硝酸鹽的濃度為17mg,硬度為13.8mmol/L,鈣離子的濃度為132mg/L??倢щ娐蕿?735μS/cm。本次電廠化學水處理應用過程中所應用到的薄膜為PVDF,中空纖維膜是通過拉伸的方法進行制備,聚烯烴材料在比較高的應力的作用下通過熔融而拉成,集成中空纖維膜,然后在溫度低于其熔點的情況下通過拉力產生貫穿膜的裂紋,在拉力的作用下裂紋孔能夠經過進一步的處理形成微孔膜。這種材料所制成的膜絲的壁厚度為0.25mm,平均孔徑為0.13μm,孔隙率為80%,膜絲數量為100根,內徑為0.7nm。

3. 3 實驗方法

本次所運用到的實驗設備為膜蒸餾裝置,該裝置通過直接接觸待處理的水源發揮作用,在實驗的過程中要先將鹽濃度比較高的水進行水浴加熱,然后將其注入膜絲內測,再用自來水進行膜絲外側的冷卻,利用磁力泵進行膜蒸餾系統的循環,對膜組件發揮作用過程中所對應的溫度變化情況進行記錄。在實驗操作的過程中,需要首先開啟膜蒸餾裝置,控制內測的水溫開關,等到水溫升到與預定溫度差不多一致的時候,在進行循環泵的開啟,提高膜蒸餾冷熱測進出口的溫度。每隔一定的時間需要記錄裝置導電率情況以及膜通量情況,并結合相關公式以及計算方法進行數據的計算,完成膜蒸餾操作。在實驗過程中,有些難溶于水的鎂離子和鈣離子的飽和度隨著膜循環濃縮倍數的升高而升高,從而會出現結構的問題。在實驗過程中,通常采用氯化鈉溶液進行pH 的調配以減少沉淀的產生,調節難溶于水的離子的飽和度。在溶液經過中和之后會增加水中二氧化碳的含量,導致冷測恒溫槽純水導電率升高而產生pH 的下降情況,難以滿足鍋爐對高純水的使用要求。因此,需要應用負壓膜對溶液酸化之后的溶液進行脫氣處理,排出二氧化碳,保證冷側槽的出水質量[2]。

四、結果分析與實際應用

4. 1 反滲透膜膿水會受到pH的影響

在實驗過程中,通過pH 的合理設置進行膜通量降低,分析不同濃縮倍數與pH 關系的關系,并進行合理的數據分析。通過實驗結果可以發現,濃縮倍數上升以及pH 的下降會導致膜通量不斷下降。濃縮倍數與膜通量呈現反比的關系。在不同pH 濃縮過程中,由于濃縮濃度的上升會造成碳酸鈣難溶性物質的飽和度不斷增加,當濃縮濃度小于1 時,產生固體物質會對管道進行堵塞而影響膜的通透性以及膜的流速。通過對膜裝置進行觀察以及處理可以發現,在膜通量下降之后,熱測進口位置處出現白色粉末,隨著溶液濃度的不斷增加,白色粉末的數量也逐漸增加。根據檢測結果表明,產生的白色粉末即為碳酸鈣、碳酸鎂等難溶性物質。

4. 2 難溶性鹽離子的影響

結合實驗結果,在雙膜工藝的應用過程中,隨著濃縮倍數的不斷提升,水中含量較高的鎂離子和鈣離子更加容易形成碳酸鈣以及碳酸鎂等難溶性鹽物質。難溶性鹽物質的形成在雙膜工藝的實際應用過程中會對蒸餾流程產生極大的干擾,雙膜鹽溶液蒸餾技術的應用是在低壓環境下進行的,與傳統的依靠壓力差為驅動力的過濾技術有著極大的區別,所以這證明濃度的提升難溶鹽濃度也不斷提升,逐漸造成難溶鹽析出以及結晶現象,渾濁度也不斷增加。通過對蒸餾技術熱側硫化鈣、碳酸鈣、碳酸鎂等鹽溶液的分析和觀察可以發現,隨著溫度不斷下降,難溶鹽的數量會逐漸減少。難溶性鹽難以在膜絲表面形成晶體,這是由于反過濾水的成分相對比較復雜,水中存在著較多的天然有機物,可以與難溶性物質結合形成水垢。因此,在具體的雙膜工藝蒸餾運行過程中,需要對熱測難溶性鹽的飽和指數進行嚴格的控制,通過合理的措施減少難溶性鹽的濃度以及比例,提高電廠化學水處理工作效率及處理質量。

4. 3 反滲透膜濾技術以及膜蒸餾濃縮技術的實驗結果

結合實驗現象分析,可以發現雙膜工藝與酸堿度pH 有關,在實際工作過程中,工作人員需要首先對溶液進行膜蒸餾,濃縮的濃鹽水進行pH 有效調節,然后對鹽水進行脫氣處理,再進行進一步的濃縮。在具體的實驗過程中,需要明確不同pH 影響下,膜通量下降時pH 的變化情況以及濃鹽水的濃縮倍數,并對相互之間的關系及干擾進行系統的分析,得到對應的結論。當濃縮倍數以及pH 發生變化時,會造成膜通量改變,pH 越高,膜通量就會高,濃縮倍數會降低,但pH 升高或者濃縮倍數降低會造成膜通量的整體升高。pH 下降或者濃縮倍數上升時,膜通量也會隨之下降,工作人員需要結合不同pH下膜通量的實際特點進行合理的pH 設計以及水的濃縮。不同pH 濃鹽水濃縮過程中,濃縮倍數的提升會造成難溶于水的溶夜中的鹽的飽和度也會相應升高,當濃縮倍數大于1 時,會在濃縮水中形成一種白色的結晶物質,對流通量產生阻礙,堵塞流道而造成膜通量的降低。在該實驗結束之后,對電廠化學水處理工作中的雙膜系統進行系統的定期的檢查發現,膜通量降低時系統裝置出現白色粉末狀物質的堆積,當膜通量升高時,白色粉狀物就會越多,對流速的影響會越大,相應的阻礙效果越明顯。通過檢測表明,白色粉狀物是難溶于水的硫酸鈣以及碳酸鈣等難溶性物質。

4. 4 雙膜法水處理工藝產水率分析

根據實驗結果可以發現,雙膜工藝下的產水率能夠達到100%,與對應的傳統的滲透膜技術的產水率相比,產水率獲得極大的提升。在實際實驗過程中。如果反滲透方法下產水率不斷升高,能夠將其從原有的75%升高到80%,而雙膜工藝的有效應用可以使得產水率持續增加,將其增加到97%以上。在實驗過程中,通過對實驗現象的有效分析,能夠總結歸納出實驗結果,隨著膜蒸餾濃縮倍數的不斷提升,電廠化學水在進行雙膜工藝的應用以及處理之后,可以不斷增加處理的產水量,而且隨著時間的延長,產水量的增加趨勢會逐漸變得平穩。由此可見,應用雙膜工藝進行電廠化學水處理工作是具有十分重要的應用價值,膜蒸餾系統的濃縮倍數越低,產水率便會越好,產水效果也會更佳。

五、總結

綜上所述,本文主要針對電廠化學水處理工作中雙膜工藝的應用流程、實驗方法、應用結果和應用分析進行探究,指出雙膜工藝在電廠化學水處理工作中的具體運用實踐,可以實現電廠化學水資源的有效控制,提高水資源的使用效率以及使用價值。在實際電廠操作過程中,雙膜法水處理工藝的有效應用能夠合理地提高水資源的處理效率,大幅提升電廠產水率以及產水質量,使得電廠的發展能夠更加適應市場經濟發展的需求,促進電廠單位的可持續發展。

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