关键词：电厂；化学水处理；双膜工艺
电厂化学水处理是环保工作中的重点，推动电厂化学水处理技术发展是提高环保工作成效的重要手段。随着电力行业的快速发展和世界水资源紧缺问题的日益突出，化学水水处理技术发展及应用情况受到人们的广泛关注和重视。双膜工艺是电厂化学水处理中应用较为广泛的工艺技术，其发展于传统反渗透膜滤技术，而弥补了反渗透膜滤技术产水率低及盐水直接排放形成新污染问题等不足，有效优化了化学水处理效果，是目前电厂化学水处理中的一项重要技术应用，在提高电厂生产经济效益和社会效益等方面发挥着重要作用。
一、双膜工艺技术概述
双膜工艺是在国家对环境保护工作更为重视，并将电厂化学水处理作为环境保护工作的重点的背景下，加大化学水处理工艺研究力度基础上而提出并发展起来的一种高效处理化学水的技术。化学水处理一直都是电厂生产中的关键问题，反渗透膜滤技术是电厂处理化学水的传统工艺技术，该技术虽然能够对化学水进行有效的处理，但是存在着产水率低的问题，不能很好的满足电厂生产及化学水排放处理的实际需要，因此急需一种既能有效处理化学水，而产水率又高的工艺技术。双膜处理工艺技术是在传统反渗透膜滤技术基础上而发展起来的工艺技术，其有效综合反渗透膜滤技术和膜蒸馏技术，实现了两种技术的协调运用，有效弥补了单膜处理技术不足，在很大程度上提高了水处理技术水平，促进了电厂行业发展。
二、双膜工艺在电厂化学水处理工作中的具体应用
（一）试验准备
在双膜工艺技术试验中，使用的是经反渗透膜滤技术处理后的某电厂化学水，水中含有较高的盐、氯离子和悬浮物，PH值为8.47，各项物质含量具体数据如下：碱度为5.5mmol/l，氢氧根浓度为0，碳酸盐的浓度为0.2mmol/l，重碳酸盐浓度为5.3mmol/l，硫酸根的浓度为593.9mg/l，氯化物的浓度为349mg/l，硝酸盐的浓度为19mg/l，硅酸盐浓度为3mg/l，硬度为13.3mmol/l,钙离子浓度为109.9mg/l，镁离子浓度为249.87mg/l，总导电率为2859uS/cm,浊度为1.2NTU。
膜丝是进行该试验的一个重要材料，也是直接影响电厂化学水处理结果的重要因素，膜丝由PVDF中控纤维经拉伸而成。具体而言，就是将晶体状聚烯烃材料在很高的应力作用下，采取熔融方式将其压挤成中空膜纤维，然后在温度低于熔点的环境中进行拉伸，拉伸过程中产生可以贯穿膜的裂纹，而裂纹孔在拉力作用下运用一定方法处理后就形成了微孔膜。膜丝具体技术指标如下：数量50根，膜面积94.2cm2,平均孔径0.1um，壁厚度为0.2mm，孔隙率为78%，内径是0.5nm，热侧流速是0.8m/s，冷侧流速0.2m/s，热侧温度为55℃，冷侧温度为25℃。
（二）试验过程及方法
双膜工艺技术试验中用到的装置为直接接触式膜蒸馏装置。其试验过程主要步骤如下：（1）将高浓度盐水经一定温度加热后注入空纤维膜构建的膜丝内侧，渗透水在膜外侧输出；（2）渗析后的部分水经自来水冷却，之后运用磁力泵对膜蒸馏的热、冷两侧进行循环；（3）记录好膜组件热侧和冷侧进出后温度变化情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这个试验中，需要注意的是要先打开热侧恒温水浴和循环冷却水浴开关，当温度与预定温度接近后在打开循环泵开始工作，在冷热侧进出后温度稳定后，每隔相同时间对膜通量和导电率数据进行记录，同时运用测流量低温时环水槽的溢出量进行膜蒸馏技术产水率进行计算。
（三）预酸化及脱气处理
在膜蒸馏热测循环中，如钙离子、镁离子的一些难溶于水的离子饱和度会随着浓缩倍数升高而升高，这样就很容易出现结垢现象。一旦出现结垢就会覆盖在膜丝上，从而影响渗透效果，因此需采取相应措施进行及时处理。在实际实验中，可以采取向热侧化学水中加入比例为1:1氯化钠溶液，通过借助化学反应对溶液中钙、镁等离子的饱和度进行控制，调节溶液PH值，从而降低沉淀产生，防治发生结垢情况。在实验过程中，溶液酸化后二氧化碳含量会有所增加，而过多的二氧化碳会通过PDF疏水膜从热水侧进入冷水侧，这样就会降低到冷水侧渗出的纯水PH值，导电率上升，这样的水质是不仅不能满足电厂锅炉对纯水的要求标准，而且还会给电厂正常运行造成一定的影响。因此，为有效降低和避免这些情况的发生，就必须对酸化的溶液进行脱氧处理，利用负压膜对过多二氧化碳进行排除，从而保障冷水侧纯水质量。
（四）双膜工艺单元产水率
按照反渗透膜率计算单元最大产水率时75%进行计算，可以知道双膜工艺总产水率时1-0.25。经过诸多分析可知，如若膜蒸馏的单元产水率达80%，则双膜工艺系统产水率能够高达95%。并且随着膜蒸馏浓缩倍数不断增大，双膜工艺的产水量同样会逐步提升，不过其增加趋势会逐步变慢。
（五）试验结果及分析
通过膜蒸馏浓缩技术与反渗透膜技术可发现，酸碱度PH值对双膜工艺有直接影响。如果使用浓盐水调节对PH值，脱氧处理后再进行膜蒸馏技术浓缩，那么，试验结束后对不同PH值影响下的膜通量下降时浓盐水的浓缩倍数和PH值变化情况的关系进行分析，就可以得出膜通量会随着PH值和浓缩倍数的变化而变化的结论，即当PH值升高，或是浓缩倍数降低，膜通量升高，而PH值降低，或浓缩倍数上升，膜通量则下降。另外，在不同PH值浓盐水浓缩过程汇总，溶液中难溶于水的盐的饱和度会随着浓缩倍数的升高而增加，当浓缩倍数大于1时，浓缩水中就会出现一种白色结晶物质，对对流道造成一定的阻碍，从而导致膜通量的降低。在双膜工艺试验结束后，工作人员通过对双膜系统进行定期检查，发现当膜通量降低情况下，系统装置热侧口位置堆积有白色粉状物，而在膜通量升高时，这种白色粉状物会越多，流道阻碍也越明显。采用相关仪器进行检测，发现这种白色粉状物是难溶于水的碳酸钙及硫酸钙等物质。
三、结语
总之，不管是试验还是实际应用中，双膜工艺技术在电厂化学水处理中都体现出显著的处理效果，推广双膜工艺技术有利于电厂生产经济效益和社会效益的提高。但是目前双膜工艺在实际应用中许多地方仍需进一步完善和优化，因此应继续加强双膜工艺技术研究，以不断提高其应用水平，从而实现电厂工作效率更大程度上的提高，促进电厂可持续发展。
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[3]都琳.电厂化学水处理工作中双膜工艺技术的应用实践浅析[J].科技与企业，2015（22）：102+10
论文作者:宋继来
论文发表刊物:《科学与技术》2019年13期
论文发表时间:2019/12/5
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