全膜法水处理技术在电厂的应用

全膜法水处理技术在电厂的应用

曹莉

(黄陵矿业煤矸石发电公司陕西延安727307)

摘要：在电厂的生产过程中，锅炉补给水系统运行的稳定性和水质的质量，直接关系着电厂机组运行的安全性，本文对我厂MFF—UF—RO--EDI全膜法水处理技术工艺特性及运行情况，并就各系统的运行操作、进出水水质，流量、电导率进行了阐述，实践经验表明，采用UF—RO—EDI工艺出水水质完成符合电厂锅炉补给水处理系统水质标准，EDI系统运行稳定，能够保障机组供水的稳定可靠。

关键词:全膜法水处理技术；预处理、反渗透、EDI装置

1全膜法水处理技术认知及其系统工艺流程

将超滤、反渗透及EDI电除盐等膜分离技术有机结合并应用于锅炉补给水系统中，以实现高效去除污染物与脱盐目的，即全膜法水处理技术。它将成为全膜水处理膜技术应用的视觉亮点，具备技术的优点：不需要停运酸碱再生，无需废液排放，操作过程方便，出水电导可达18兆欧，出水品质优良，性能稳定，水的利用率高；同时系统占地面积小，系统构造简单，便于安装及保养，是较小的一次性投资，EDI技术在生产中这些突出的优势，将越来越多成为电厂生产过程中的首选技术。

其工艺流程采用了“预处理+一级反渗透+二级反渗透+电除盐”的流程：原水沉淀池→生水泵→双介质过滤器→超滤装置→超滤水箱→一级反渗透升压泵→保安过滤器→一级反渗透装置→一级反渗透产水箱→二级反渗透升压泵→保安过滤器→二级反渗透装置→二级反渗透产水箱→EDI升压泵→保安过滤器→EDI装置→除盐水箱→除盐水泵→锅炉用水

2、全膜法处理技术在锅炉补给水系统中的应用

2.1全膜法处理技术的预处理系统

地下深井水进入工业蓄水池，在生水泵出口进入母管加入NaCLO，已去除水中的有机物，双介质过滤器产水量为75m3/h，过滤器选择程控自动运行方式，自上而下将通过滤料将水中的悬浮物，胶体物截留到滤料表面，达到过滤效果，随着过滤周期的增加，一产水量就会降低，满足反洗参数设定后自动进入反洗过程，反洗会因滤料压实的程度达不到反洗预期的效果，通过压缩空气进行空气或汽水混合反洗，将其截留污染物通过反排出水排除，完成反洗作业开始正洗程序。

经过滤后的水进入3套超滤的自清洗过滤器，过滤精度50um，运行周期由进出口的压差和进水流量控制。我厂超滤系统采取并联母管连接，错流过滤方式，选用加拿大塞维尔(Saveyor)SVU-1060C内压超滤中空纤维膜，膜孔径0.03um，材质为PVD单套30支膜组件，处理水量90m3/h，回收率不低于90%采用PLC实现启动、停运、反洗、加药自动控制。原水进入中空纤维膜内部，由内壁逐渐向外壁渗透形成产水，并通过产水管流出，被截留的浓水经过错流管排出。正常运行膜过滤压差要求在0.08-0.1MPa范围内，避免压差设定的不当引起膜表面形成无法反洗掉的污垢，随着运行周期的增加，膜纤维表面被截留的悬浮物、胶体、细菌、有机物等，导致进水侧和浓水段间压差值增加，随之进入水反洗作业程序。

超滤系统设定每隔30分钟的进行一次反洗流程，反洗流量在150m3/h，膜过滤压力不低于0.2Mpa，反洗时间30s，气擦洗压力设定为0.1MPa，擦洗时间为10s。，考虑到水洗、擦洗存在污染物无法祛除，因此，要求在超滤水反洗25个周期后，采取一次化学加药反洗，通过酸碱清洗祛除膜表面的金属氧化物及有机物，达到彻底的清洗效果。

2.3全膜法处理技术的反渗透系统

反渗透系统由二级脱盐单元构成，均采用美国陶氏膜，一级抗污染膜型号为：BW30-400FR；二级为：LE-440i，属于两个不同系列，但保安过滤器的过滤精度均可达到5um，一级RO回收达到75%，脱盐率不低于98%，膜组件由126个膜筒按照14:7组合排列；二级RO回收率85%，脱盐率不低于97%，膜组件由126个膜筒按照5:2组合排列。

该系统通过PLC实现自动启停操作、监控，为避免污染物的沉积，在启停之前设置自动冲洗系统，确保了膜元件表面的清洁度,RO入口设定高低压保护，确保高压泵的稳定运行，正常运行时进水压力在1.2MPa，要求保安过滤器的进出口压差不得超过0.15MPa，超出标准需进行滤芯更换。一级RO的进水PH为7.5-8.5，在一级RO入水母管上投加4mg/L阻垢剂量，以防止反渗透膜结垢，投加2-3mg/L还原剂量，控制氧化还原电位ORP小于200MV，防止氧化物对反渗透膜的破坏；二级RO入口管上投加NaOH，故为了调整PH在8.5左右，通过此加药方式提高反渗透的脱盐率，使得水中的CO2基本转化为HCHO3-而被去除，同时也可以保证产水ＰＨ大于6.5。在运行过程中控制入水PH是一项关键性指标，若PH过低，RO脱盐率就会降低，出水电导会增大，使得EDI运行负担加重；PH过高，造成二级RO出水电导增大，同时出水二氧化硅，钠含量增高，导致EDI出水水质变差，严重时甚至不合格。

2.4全膜法处理技术的EDI除盐系统

ＥＤＩ是一种将电渗析与离子交换有机结合的新型膜分离技术，构造类似于点森系，所不同的是在淡水室填充有阴阳离子交换树脂。在高纯水中，离子交换树脂的导电性能比与之相接触的水要高出２－３个等量级，所以几乎全部从溶液中到树脂面的离子迁移都是通过树脂来完成的，水中的离子首先因交换作用吸附于树脂颗粒上，再在电厂的作用下，经由树脂颗粒构成的“离子传播通道”迁移到膜表面并透过离子选择性膜进入浓水室。同时在树脂、膜与水相接触的界面处，界面扩散中的极化使水解离OH-和H+。它们除部分参与负载电流外，大多数又起到了对树脂再生作用，从而使得离子交换，离子迁移、电子再生3个过程想办法生、相互促进、达到连续去除离子的目的。

本系统EDI装置选用加拿大坎普尔(E-CElL)模块，型号为:CP-3600S，每套EDI装置用20个模块，每个模块额定制水量2.8m3/h，最大制水量为3.0m3/h，单套出力60m3/h，回收率不低于95%，阴阳离子材质为苯乙烯季氨，阳离子交换膜材质为苯乙烯磺酸，浓水室隔板材采用硅橡胶，淡水隔材质采用ABS。

EDI系统模块采用浓水循环方式运行，将进水一分为二，大部分水由模块下上部进入淡水室进行脱盐，少量作为浓水循环回路的补充水，浓水从模块的浓水室出来后，进入浓水循环泵入口，经升压后送至模块下部，控制浓水压力比淡水低0.04-0.07MPa，为避免膜两侧压力不平衡发生渗漏现象，导致浓水串入产水中，需要对浓水和极水的进水流量控制，浓水在120-140LPM，极水在20-40LPM，其中大部分的水送至浓水室内，继续参与浓水循环，小部分水送入极水室作为电解液，电解后携带电极反应的产物和热量而排放，整个系统无单独浓水排放途径。EDI装置通过进出口的压力差控制,以确保系统运行的可靠性。EDI的投用使得产水水质更加稳定可靠，其出水水质可到达硬度：钠低于10ugl/L，二氧化硅≤15ug/L，电导率达到0.05us/cm，由此可见，应用全膜法水处理技术，其出水水质完全满足锅炉补给水出水水质要求。

3结语

本文献出了全膜水处理技术在锅炉补给水系统应用，以保障锅炉运行的稳定性和可靠性。在类似原水水质条件下，采用反渗透代替阳床阴床一级除盐、采用电除盐(EDI)替代换床离子交换的膜法工艺，与传统的离子交换相比，全膜水处理技术具备操作便捷、连续制水，无需酸碱再生的突出特点，同时水利用率高，运行成本大大降低，经济可行。这些特点在全膜水处理技术领域已被广泛认知，其出水水质完全能够满足高压锅炉用水水质要求，技术应用产生的经济效益明显。

参考文献

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