Application of Membrane Water Treatment Technology in Thermal Power Plants
武桐 WU Tong
（内蒙古蒙东能源有限公司，呼伦贝尔 021000）
（Inner Mongolia Mengdong Energy Co.，Ltd.，Hulunbeier 021000，China）
摘要：随着科技的不断进步，我国的污染问题越来越严重，水资源严重缺乏，这个问题迫切需要解决。因为水资源是有限的，所以只能提高净化污水和废水的能力。膜法水处理技术的应用充分的解决了电厂排出来的废水问题，将提纯后的水用于锅炉补给水，这是一种高效、操作简单快捷的方式。本文对膜法水技术在火电厂的应用做出一定的分析，同时希望这种技术得到普及，彻底环节水资源紧张的难题。
Abstract: With the continuous progress of science and technology, China's pollution problem is becoming more and more serious, the serious shortage of water resources, this problem urgently needs to be solved. Because water resources are limited, they can only improve the ability to purify sewage and wastewater. The application of membrane water treatment technology fully solves the problem of waste water discharged from power plants, and the purified water is used for boiler replenishment water, which is an efficient, simple and quick way to operate. In this paper, the application of membrane water technology in thermal power plants is analyzed.
关键词：膜法水；火电厂；处理技术；应用
Key words: membrane water；coal-fired power plants；processing technology；application
中图分类号：TQ028.8 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）27-0240-02
0 引言
膜法水技术的显著特点，使得现在的火电厂都积极的发展这种技术，它得到了国家和政府的大力支持，处理之后的水纯度比较高，处理成本比较低，比传统技术更加的高效，并且设备占地面积小，不会影响电场的经济利益。这种技术的发展为建设一个资源节约型、环境友好型的社会提供了有力的保障和充分的技术支持。接下来就从锅炉补给水的制取、循环冷却水的处理、废水的处理及回用等方面来进行系统的分析。
1 传统处理法
一般的处理方法是先将水进行分类，通常来说有三大类地表水、地下水和污水三种。可以处理的是地表水和地下水，污水很难进行处理，因为里边含有的物质比较多，处理起来会增加成本以至于入不敷出很多企业选择放弃污水的处理。传统电厂用水制备工艺是通过混凝、澄清、过滤来将废水中的悬浮物进行筛出，然后经过离子技术将去除盐离子，最后达到提纯的效果，这样的工序操作起来非常的繁琐。所以说传统处理技术的缺点十分的明显，主要是效率比较低、流程长、工序比较繁琐。在进行离子交换技术的时候，必须要使用到盐酸，但是产生的酸水根本不可能再进行处理，这样排放到地下之后会污染干净的地下水，造成环境污染。随着人们的环保观念的加强，新技术成为迫切发展的需要，这就产生了膜法水处理的技术，以适应社会发展的需要。
2 膜法水处理技术的概念及其特点
2.1 膜法水处理技术的概念
全膜法水技术基于“超滤（UF）→反渗透（RO）→EDI”的全膜法水处理工艺是将最先进的膜分离技术组合运用，应用于电厂锅炉补给水处理系统可以达到高效去除污染物以及深度脱盐的目的，满足后续工艺水质要求。其中全膜法水处理指的就是将预处理后的水通过超滤进行过滤，然后通过反渗透一级除盐，再通过EDI进行深度除盐，它相比较于传统技术来说具有更便捷的功效，使其满足锅炉用水。反渗透是在利用反渗透膜的性质，高压下只透过水不透过盐的性质进行过滤。EDI技术是新兴的高科技，它是依靠电场作用将传统的离子交换技术结合起来，使其净化的水满足锅炉用水对水的各种指标，并且节省酸碱再生耗量，省时省力。
2.2 膜法水处理技术的特点
第一，也是最重要的一项就是占地面积，膜工艺占地面积小，为用户节省土地成本，在土地资源紧张的情况下是个很重要的优点，还可以实现很大的社会效益和经济效益，节省的土地还可以用于其他技术的开发，是非常合理地安排。第二就是膜法水处理技术与传统处理方式比较，它处理出来的水质非常稳定。传统方法，比如阴阳混床，对进水水质要求严格，活性淤泥法的问题是，如进水水水质不一样，产水指标就会有所改变，调整运行需要很好的经验，很难做得非常完美。所以用传统方法处理出来的水质会有一定波动。而膜是单纯的物理分离方式，不管水质怎样，得到的水永远是一样水质的，不会因为处理工艺、技术、操作或原水的水质而发生变化。第三个优点就是人工成本较低。有人说，膜法水技术的人力成本仅仅是传统法的1/10。而且传统法必须有一些有经验的运行操作工去管理，而膜的特点就是可以做成高度自动化，实现无人全自动处理，所以人力成本是非常节省的。
3 膜法水技术在火电厂的应用
3.1 在锅炉制水中的应用
锅炉补给水是指在火电厂中锅炉烧水进行发电是非常普通的一种方式，但是其水的需求是非常大的，天然水中含有一些杂质，如果不进行净化的话，就会导致锅炉内产生大量的污垢，甚至腐蚀锅炉，严重的时候还会形成积盐引起锅炉爆管。所以说在使用天然水的时候一定要进行预处理。一般的工序是澄清、沉淀、过滤等，预处理部分的主要功能是除去水中的悬浮物和胶体。澄清设备以机械搅拌加速澄清池为主，过滤设备以砂滤、多介质过滤及活性炭过滤为主。这样的程序用于膜处理的预处理，起到对膜设备的保护。
3.1.1 膜处理结合传统离子技术制取锅炉补给水 采用这种方式可以很好的实现利益最大化，如果说原水的水质比较好，既可以节省混凝、沉淀、澄清等步骤，直接采用超滤技术来进行预处理。过滤采用超滤将水中残留的细小悬浮物、胶体、病毒、细菌、黏土、蛋白质等杂质除去；在离子交换系统前设置反渗透装置，除盐率可以达到99%以上。这样就可以大大的减轻后续离子交换除盐设备的工作负担，使其运行周期大大延长，这样处理的最终结果就是水中的盐离子变少甚至可以达到百分之百的清除效果，保证锅炉内部会产生水垢，造成危险的发生。
3.1.2 全膜处理制取锅炉用水 全膜处理技术更加的完善、更加的系统，作用和效果也是更加的明显。超滤、反渗透、EDI这三种程序接着进行，有助于将水质提高到最优，并且花费的成本很低，充分的实现了节约资源的目的。全膜技术在锅炉制水方面有着得天独厚的优势，它净化后的水非常的符合锅炉用水标准像电阻率、硬度，沸点等这些要求。
3.2 对火电厂中的冷却水进行处理
火电厂中产生最多的废水就是冷却水，冷却水是指火电厂在设备运行之后，因为机器比较热，需要进行降温，水是最好的导热物质，所以需要大量的水来进行物理降温，但是使用一次之后水就不能再使用了，里边含有的杂质比较多，比较容易损害设备，所以膜技术的应用之后这样的问题就得到解决了。循环冷却水系统在运行的过程中，会有各种物质沉积在换热器的传热管表面。这些物质统称为沉积物。它们主要是由水垢、淤泥、腐蚀产物和生物沉积物构成。通常，人们把淤泥、腐蚀产物和生物沉积物三者统称为污垢。膜技术可以对冷却水进行沉淀、澄清之后再使用超滤技术将里边的细小杂质进行清除。最后通过离子交换技术，将冷却水变回原来的纯净水，以便达到循环利用的目的。
3.3 反渗透技术对循环水的应用
循环冷却水补充水源采用自来水，成本较高，排污水量较大，排污导致水资源浪费，运行经济性差。循环水系统原设计无底部排放口，导致实际运行中在循环水浓缩倍率超标时无法排污，只能通过水泵泵吸或者溢流的方式来控制，这种方式不仅费时费力耗能，而且无法准确控制浓缩倍率，系统存在结垢风险。反渗透是由高压泵和反渗透膜组成的，原水经过高压的挤压必须努力的通过反渗透膜，但是能经过的只有水的分子，其它的像盐离子、稀有金属、污垢等都过不去，这样一来通过的水是安全的、无污染的水源，这样的操作极其简单，并且可以节省人力实现自动化。
3.4 膜技术对火电厂中产生的废水的作用
废水顾名思义就是不能再利用的水，里边含有的矿物质或者有害物质已经远远超过正常水质的几百倍甚至几千倍，但是对废水一直以来都是采取排放的方式来进行处理，这就导致环境污染严重，却无法得到解决。超滤技术的应用使废水进行了二次重生，它通过特殊的装置将里边的杂质清除掉，虽然不能完全清除，但是作为锅炉用水，或者是冷却水却是绰绰有余的。这样一来不但为火电厂节省了排污的费用，还节省了水资源，实现了双赢的目的。
4 膜法水技术发展的改进之处
是相对传统的水处理技术，膜由于技术流程的问题，在压力下不可避免的会被栓塞，会被污染，会断丝，必须定期舒塞、清洁、检查，后期运营成本相对较高，且容易造成二次污染。企业承受不住高昂的水处理成本，不得不回归传统水处理技术，处理费时费事质量也难以得到保障，形成了一个恶性循环，最终导致水资源的浪费和污染。所以说膜技术还需要更加完善的发展，国家应该大力发展膜技术，将其价格控制在合理的范围之内，政府应该制定优惠政策，对使用膜技术的企业给与一定的奖励，以此来促进其他企业的动力。企业也应该对处理废水方面投入更多的资金，这样一来社会各方进行相互合作，环境问题一定可以得到很大的改善。
5 结语
在我国“五位一体”的总布局中，明确指出将生态文明建设作为发展的重要目标，这就为新技术的发展创造了有利条件。膜技术总体来说优势还是大于劣势的，它的占地面积比较小、高效便捷和处理废水的技术已经是传统技术不可比拟的了，但是随着社会生产力的发展，产生的污水越来越多，这就需要国家对新技术的开发，投入更多的研究经费，以保证每个企业都能拥有一套这样的设备，可以达到节能减排的目的。针对于膜技术带来的不足之处，还要及时的进行解决，把我国建设成一个社会主义生态文明强国，只有环境好了，国家才可以走可持续发展道路，所以说膜技术的发展一定要引起足够的重视，在其带来经济效益的同时，更多的是带来社会效益。
参考文献：
[1]张福常.西柏坡电厂废水零排放工程的设计与施工[J].
[2]吴龙剑.全膜法水处理工艺在电厂节能减排的作用[J].
[3]曹文娟.超滤膜技术的应用[J].
[4]杨顺超.火电厂节能中热泵技术的应用研究[J].价值工程，2016，35（32）：120-122. |
