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超滤+反渗透工艺在电厂废水零排放中的应用
来源:庞晓辰    发布时间:2015-11-25

      反渗透是将水溶液中的颗粒、有机物有选择性地进行过滤,从而起到净化、分离等作用。超滤则是以超滤膜两边的压力差为驱动力,将超滤膜作为过滤介质,将水、无机盐、小分子物质通过。反渗透膜的发展带动了超滤技术的发展,超滤被广泛运用到废水处理以及废料中。超滤——反渗透工艺的组合在电厂废水中的应用是通过超滤作为废水污水的预处理,满足反渗透进水要求后进行反渗透。电厂在生产电力的过程中用水量大,其中冷却塔排污和溢流、转机冷却水、空冷器、冷油器冷却水,输煤栈桥冲洗水这些工业废水排量多。通过超滤——反渗透这一回用工艺,可以实现电厂废水零排放。

1、超滤和反渗透原理

1.1 超滤原理

       超滤简单的说是用膜分离的方式进行选择性分离。膜分离是以选择性过膜为分离介质,以压力差、电位差、浓度差为驱动力,?#36816;?#32452;分或多组分物进行分离、分级、提纯的方法。超滤的超滤膜孔径在0.002~0.01m,通过超滤膜将悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质过滤。在超滤?#20445;?#36890;过筛分一阻塞——吸附这三种节流方式,将溶液中的大分子洗出,使得水质能够满足反渗透膜的要求。

1.2 反渗透原理

      反渗透技术是在外加压力的作用下,利用半透膜选择性地将溶液里面的溶质进行分离,将盐、浊、溶解性固体等进行去除,从而将水质净化,达?#20132;?#25910;用水的标准。反渗透与膜孔孔径、结构、化学、无理性质都有着密切的关系。从本质上而言,反渗透的成败主要依赖于膜以及表面特性。

2、超滤—反渗透工艺在电厂水处理中运行

2.1 超滤运行

       超滤运行影响因素主要有原水水质、透水率、化学洗涤?#38382;?#25805;作压力、操作时间等等。超滤过程中,电厂的污水通过膜孔会加大超滤膜的污染和末空堵塞,尤其是电厂的冷却水中海油大量的悬浮物,在过滤中容易积淀。因此,超滤装置絮凝池前应进行预处理,将次氯酸钠等物进行去除膜上的生物污染,从而提高过滤水质,提高超滤的效率。电场中的冷却水用量多,对冷却水进行污水处理前,要通过过滤器15~60min过滤后在进行反洗水箱中反洗。超滤膜池是在ZeeDWeed温度为20~C,pH值为5-9.5的条件下连续运行;膜的反洗则是在ZeeDWeed温度为<30cc,PH值为2~10.5,反洗频率15min/次的情况下进行反洗。在反洗过程中,并不能将废水中的污物处理干净,这就需要膜两侧的压差升高,膜通量逐渐下降。经过反复的超滤处理后,废水中的悬浮物已经去除,水质也达到了反渗透的要求。

2.2 反渗透运行

       反渗透时加入阻垢剂、还原剂、?#26412;?#21058;进行?#26412;?#38459;垢剂能够在浓缩分离过程中将有机杂质和胶体杂质。反渗透过程中,应注意供水温度的影响,温度低谁的粘度增加,渗透量则减少;温度高谁的粘度减少,渗透量则增加。反渗透操作?#20445;?#33180;片和超滤一样,会受到微生物、不溶性有机物、胶质颗粒的影响,造成污染。污染后的掺水流量下降,水质的质量降低,因此,在操作过程中,一旦遇到莫运行压力超过10%或者同等压力下产水量减少10%的情况下,应在0.3MPa的清晰压力下清洗2-4个小时。另外,反渗透膜只能对污水的溶质进行过滤处理,对污水的气体则应该采用NaOH溶液进行调节,?#33014;鈖H值。

3 电厂废水处理结果

       电厂中的冷却水占据走过用水量的90%以上,直接排放则对环境造成污染,对能源造成浪?#36873;?#22312;通过超滤—反渗透工艺的作用下,循环冷却水能够成为?#22434;?#27700;,实现电厂废水的“零排放。在相关研究中发现,使用超滤—反渗透工艺进行去浊除盐能够将出水浊度控制在0.047—0.145NIU,产水SDI则保持在1.2以下;反渗透脱盐率达到98.5%,满足回收用水的标准。经沈一村等人的研究发现,采用超滤作为处理循环排污水的预处理,完全满足反渗透进行要求。超滤膜对水中有机物?#36879;?#31867;胶体均具有良好的去除特性,出水SDI<3,浊度<O.2NTU。因此,超滤—反渗透工艺对电厂废水实现零排放有着良好的效果。

4、结语

       随着世界各国对生物质能源的普遍关注,不难发现生物质能源的重要性。而在发展生物质能源,废水污染问题是亟需解决的。电厂中的冷却水用量多,如何将冷却水变成回收水就要用到超滤—反渗透工艺。超滤—反渗透工艺的核心为膜分离技术,其应高效、节能、工艺简单等特点,在水资源的回收利用中起到了至关重要的作用。通过目前的运行结果来看,超滤—反渗透工艺能够解决电厂废水外排与用水问题,实现水资源再利用。


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