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膜法水处理技术在电厂水处理中的应用

文章来源:东北亚水网 作者:水处理设备网 时间:2013-01-24 15:46:11

  超滤(UF)+反渗透(RO)+EDI的全膜法工艺将先进的膜分离技术组合运用,制备锅炉补给水,超滤良好的产水水质能够给反渗透膜提供保护,而替代传统混床的EDI 技术则彻底消除了酸碱的使用和废水排放。“UF+RO”的双膜工艺在热电厂的实际运行结果表明,系统运行稳定可靠,无大量的酸碱消耗,运行费用低,管理方便,产水水质完全满足锅炉用水要求。

  一、电力行业水处理技术发展

  传统的电厂用水制备工艺主要利用混凝、澄清、过滤来去除悬浮物,利用离子交换技术来去除水中各种盐离子:

膜法1.jpg

  传统工艺存在的主要问题一是预处理系统的效率不高,流程长,效果不稳定;二是离子交换树脂需酸碱再生,大量耗用酸碱,大量排放酸碱废水,污染环境。近些年,随着水资源的匮乏和环保呼声的提高,新的水处理技术发展势头很快,传统的水处理技术受到了巨大的冲击,其中膜法水处理技术凭借其独特的优势得到了迅速的推广应用,尤其引人关注。

  利用各种膜分离技术可以构建如下的锅炉补给水处理流程:

膜法2.jpg

  其中,超滤与传统的预处理技术相比,其产水水质更好,可以为下游反渗透膜提供保护,使得污水或者废水进入反渗透脱盐成为可能;而反渗透则是这个工艺中脱盐的核心,它可以去除98%以上的各种离子;EDI新技术近两年来我国多个热电厂的锅炉补给水系统中得到应用,它取代传统的混床,无需消耗酸碱就可连续制取高纯水,是一项环保的新技术。这个“全膜法”工艺是一个“物理”的净化过程,它高效、环保,并且在投资、运行、维护方面拥有诸多优势,从而引起广泛的关注。

  二、全膜法水处理技术概述

  全膜法(Integrated Membrane Technology, IMT)水处理工艺,它将不同的膜工艺有机地组合在一起,以常规水源或经生化、过滤等常规处理后达标排放的市政污水、工业废水为进水,采用“超滤→反渗透→EDI”的组合工艺,达到高效去除污染物以及深度脱盐的目的,满足各种用途的水质要求。上述工艺中,超滤、反渗透、EDI 三种膜分离的技术分别作为预处理、预脱盐和精脱盐,把原水制备成满足各种锅炉补给水要求的高纯水。超滤是利用物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的杂质,超滤的产水水质要好于传统的多介质过滤,即使原水是水质很差的废水,超滤产水的 SDI 也可以稳定在 3 以下,这样就大大延长了下游反渗透膜的寿命。反渗透是在压力驱动下,选择性地去除 98%以上的无机离子,但产水还不能满足中、高压锅炉的用水要求。EDI(Electrodeionization)技术则是依靠电场作用,去除水中的无机离子,是近年来出现的一项革新的高/超纯水制备技术。它把传统的电渗析技术和离子交换技术有机地结合起来,既克服了电渗析不能深度脱盐的缺点,又弥补了离子交换不能连续工作、需消耗酸碱再生的不足。其产水水质满足锅炉用水对电阻率、硬度和硅等要求。

  三、“双膜法”水处理工艺在热电中的应用

  1.项目概况

  100 吨离子交换器。原有系统的工艺为活性炭过滤+双室阳床+双室阴床+混床,新建系统采用“双膜”工艺,即超滤做预处理,反渗透为预脱盐工艺,后处理工艺可以采用 EDI 工艺,但考虑到业主已有一套酸碱系统,为节约投资,后处理采用混床工艺。新建系统混床不设备用,与老系统形成互为备用关系。新建系统可实现全自动控制。

  2.进水水质及产水要求:

  (1)原水水质

膜法3.jpg

  (2)系统出水水质:

  锅炉补给水系统出力300m³/h

  3.工艺流程

  原水→板式换热器→超滤装置→超滤反洗装置→保安过滤器→高压泵→反渗透装置→脱碳塔→中间水箱→中间水泵→混床→除盐水箱→除盐水泵→加氨→除氧气本系统设计以反渗透脱盐为核心,反渗透设备为主要设备。板式换热器、超滤装置为预处理,用于保证反渗透系统的正常运行。混床为精处理,保证系统产水符合电厂锅炉用水的要求。

  4.工艺系统描述

  (1)预处理系统

  预处理主要目的是去除原水中的悬浮物、胶体、色度、浊度、有机物等妨碍后续反渗透运行的杂质。本项目原水为地表水,水温随季节变化较大。原水经厂内制水站预处理,制水站的流程为混凝过滤,因此进水悬浮物含量较低,但由于地表水的季节性变化,进水含有一定量的胶体和有机物,本项目采用超滤做预处理,可有效去除胶体和大分子有机物,减少反渗透膜的污堵。因水温的变化对超滤和反渗透的通量变化影响较大,因此在预处理系统中增设换热器稳定进水水温。超滤分离技术具有占地面积小、出水水质好、自动化程高等特点。该项目超滤膜采用材质为PVDF的中空纤维,其表面活化层致密,支撑层为海绵状网络结构,故耐压、抗污染、使用寿命长,且能长期保证产水水质,对胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌、大分子有机物具有良好的分离能力。

  4.工艺系统描述

  (1)预处理系统

  预处理主要目的是去除原水中的悬浮物、胶体、色度、浊度、有机物等妨碍后续反渗透运行的杂质。本项目原水为地表水,水温随季节变化较大。原水经厂内制水站预处理,制水站的流程为混凝过滤,因此进水悬浮物含量较低,但由于地表水的季节性变化,进水含有一定量的胶体和有机物,本项目采用超滤做预处理,可有效去除胶体和大分子有机物,减少反渗透膜的污堵。因水温的变化对超滤和反渗透的通量变化影响较大,因此在预处理系统中增设换热器稳定进水水温。超滤分离技术具有占地面积小、出水水质好、自动化程高等特点。该项目超滤膜采用材质为PVDF的中空纤维,其表面活化层致密,支撑层为海绵状网络结构,故耐压、抗污染、使用寿命长,且能长期保证产水水质,对胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌、大分子有机物具有良好的分离能力。

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