1、1试论超滤技术及其在火电厂水处理中的应用摘 要：超滤是一种膜分离技术，在水处理方面具有分离效率高、操作压力低、能耗少等优点，被广泛应用在制药工业、食品工业以及工业废水处理中，取得了显著的效果。本文阐述超滤技术相关理论，探讨在火电厂水处理方面的应用，以供参考。 关键词：超滤技术 火电厂 水处理 应用 随着人们环保意识的增强，实现社会的可持续发展引起了人们高度重视，尤其做好火电厂水处理工作，对满足环保要求具有重要意义。火电厂水处理技术中超滤技术应用具有较高，为提高水处理质量及效率，有必要对其进行深入研究。 一、超滤技术原理及工艺 1.超滤技术原理 超滤技术依据的工作原理为：给予液料施加合适大小压力
2、，在微孔及膜表面吸附作用下，使得小分子物质、无机盐、水通过膜，阻止微生物、蛋白质、胶体、悬浮物等大分子物质通过膜，以达到去除大分子物质、净化水的目的。 超滤技术截留分子范围在 500500000U，对应的孔径大小为0.0020.1m，操作的静压力差在 0.10.5MPa 范围，被分离物质直径在 0.00510m。超滤膜是超滤技术的关键部分，其结构并不对称，主要由多孔层与表皮层构成，其中表皮层较薄，主要起分离作用，而多孔2层较厚呈现指状及海绵状结构主要发挥支撑作用。目前超滤膜材质比较复杂，如聚醚醚酮、聚酰胺、聚丙烯腈等。 2.超滤技术工艺 采用超滤技术处理火电厂废水时需借助一定的处理工艺，如混凝
3、+生物预处理+超滤工艺、粉末活性碳+超滤工艺、混凝+超滤混凝+超滤工艺等。 超滤技术去除废水中有机物、氨氮去除率稍低，尤其去除相对分子质量不足 500 的有机物去除效果并不明显，而对废水先进行生物预处理，可有效除去废水中的有机污染物及氨、氮等，提高水混凝沉淀性能的同时，降低后续处理、常规处理负荷压力。实践表明，采用该处理工艺可明显提升水处理效果，圆满完成水处理任务；粉末活性炭+超滤工艺中先使用粉末活性碳进行预处理操作，以更好的吸附小分子有机物。另外，粉末活性炭粒径通常在 1050m 范围进入到超滤系统后截留较为方便，而且截留的粉末活性炭处于疏松状态，超滤常规清洗便可去除，几乎不会给超滤膜产水率
4、造成不良影响。该工艺实施的关键在于粉末活性炭量的合理添加，当添加量较大时会阻塞膜孔，当添加量不足时去除水中有机物效果较差。因此，实际应用中需通过试验确定粉末活性炭的添加量；运用传统混凝工艺时，混凝剂发挥絮凝作用促使微小颗粒杂质、小分子有机物形成较大粒径的絮体，采用超滤加以处理后，可明显改善水质。实际应用中当原水水质污染比较严重时，经混凝处理后直接进入超滤系统，会给膜造成较大污染，影响产水效率。为防止膜受到污染，水体经混凝处理沉降澄清后再送入超滤系统。另外，考虑到对制水量具有较大3要求，除使用大型机组外，水体送入超滤系统前还应经过各类滤池，降低超滤处理负担，减小膜污染发生率。 二、超滤技术在火电
5、厂水处理中的应用 超滤技术在火电厂处理中的应用主要体现在锅炉补给水处理、循环冷却水处理两方面，接下来逐一进行分析。 1.锅炉补给水处理的应用 超滤技术处理火电厂锅炉补给水时，虽然其可有效的去除微生物、胶体、悬浮颗粒，但去除低分子量溶解性有机物效率不高。因此，实际应用中应综合考虑相关参数、原水水质等，运用合理处理工艺。一般情况下可考虑使用的工艺组合有：常规预处理工艺+生物预处理工艺+超滤+反渗透+混床、常规预处理工艺+超滤+反渗透+混床、常规预处理+超滤+反渗透+一级除盐+混床等。 在不同处理工艺中超滤主要用作混床预处理工艺或反渗透离子交换除盐设备，在超滤技术作用下实现水体中微生物、胶体、悬浮物
6、等污染物的去除，避免后续处理中给设备带来污染。同时，反渗透可将多数溶解性微生物、盐分去除，降低处理系统工作负担。混床可将水体中残余溶解性盐分去除，以满足相关规范锅炉补给水要求。 2.循环冷却水处理的应用 众所周知，火电厂生产使用大量水资源，同时排放较多废水，其中循环冷却水占 95%的火电厂用水总量，尤其人们的节约用水理念不断提升，加强火电厂循环冷却水处理意义重大。为提高火电厂循环冷却水处理质量，应结合实际对循环冷却水水质特点进行研究，以采取针对性超滤处4理工艺。研究发现，火电厂循环水具有以下特征：水体不断蒸发，导致含盐量增多；水质具有较差稳定性，具有结垢、腐蚀倾向；滋生较多微生物；灰尘、悬浮物
7、等一些小的固体杂质含量较多。 火电厂循环排污水可进行回收利用，通过研究得知，集中处理循环冷却水排污水是处理循环冷却水的有效途径。综合分析循环水排污水特点，采用超滤+混凝砂滤工艺可获得较好的处理效果。一方面，混凝可将大分子有机物以及悬浮物去除。另一方面，超滤在提高水体浊度的同时，能较好的去除水体中的微生物。 尽管从理论角度进行分析，回收循环循环冷却水排污水是可行性的，但在实际应用中需解决很多问题，就目前开看，国内在循环冷却水浓缩比率方面的控制上还存在一些差距，仅依靠添加阻垢分散剂很难达到理想的效果，而当浓缩比率比较低时，循环冷却水具有较大的排污水量时，采用混凝砂滤+超滤+反渗透工艺进行处理花费的
8、成本较高，因此，实际运用中应综合考虑各方面因素搭配处理工艺及方法。例如，为实现水体浓缩比率的进一步提升，减少排污水量，可向循环冷却水中添加适量阻垢分散剂，并进行弱酸处理，而后使用混凝土砂滤+超滤工艺进行处理。 三、超滤技术火电厂水处理应用中的注意事项 采用超滤技术进行火电厂水处理时，为提高处理效率及质量应做好操作压力、膜内水体流速和形态，以及水体特征的控制。 首先，操作压力应尽可能低。超滤操作中两端压力差提供动力，但如压力过大会导致浓差极化加剧，累计在膜表面的胶体和高分子物质会因此形成第二动态膜，增大低分子量物质或水分子透过阻力，一旦压力5和形成的阻力达到平衡，透水量会迅速下降，因此，在尽可能
9、低的压力下进行超滤处理。其次，确定合理水体流速及形态。研究发现，膜体流速较高时，会给膜面造成破坏，导致压力损耗。而当流速较低时膜表面凝胶层增厚的机率较大，加剧浓差极化现象，增加低分子量物质及水分子通过膜的阻力，降低透水量。另外，注重膜平面材料形态的改善，使水流正交方向与表面形成起伏不平衡形态，可使得水体湍流进一步提高。而且注重膜装置构造的改进与优化，使水流方向呈现螺旋状有助于促进湍流。最后，确定最佳的水温及 PH 值。当水温升高时不仅有助于水体粘度的降低，而且提高低分子量物质及水分子更好的通过膜结构，但温度继续升高透水量会趋于平缓，因此，应在综合考虑升温成本及水温的基础上确定最佳的温水。另外，
10、水的 PH 值会影响吸附膜性能的发挥，因此，水处理中应结合实际对水的 PH 值进行适当调节。 综上所述，超滤技术在火电厂水处理中的应用优势明显，为提高水处理效率及质量，除熟练掌握超滤技术相关理论外，应结合火电厂实际应用针对性处理工艺，尤其应注重细节注重操作压力、水体流速及形态以及水温及 PH 值的控制，为提高火电厂水处理水平的提高奠定坚实的基础。 参考文献： 1王凌. 超滤技术及其在火电厂水处理工艺中的应用J. 湖南电力，2010，04：26-29. 2李琳琳，单学敏，高丽. 超滤技术在水处理中的应用研究J. 安全与环境工程，2010，06：5-8. 63郭程程，吴卫，张乙水. 混凝/超滤工艺在火电厂水处理中的应用J. 电力科学与工程，2011，07：73-75. 4郑晨，马晓力. 超滤技术在给水处理中的应用及发展状况J. 环境工程，2013，S1：163-165+195.
