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1、电厂化学水处理工作中双膜工艺的应用摘要：中国作为发展中国家，除了经济水平有大幅度的提高之外，环境保护方面也越来越被重视。电厂的化学水处理也是保护环境的重要环节，处理化学水所采取的方法也越来越合理化、科技化。在目前多种处理电厂化学水的方法中，双膜工艺的应用比较普遍，本文主要介绍了电厂化学水处理工作中双膜工艺的应用，结合低温环境下通过膜蒸馏技术以及反渗透膜滤技术共同组建的双膜工艺，通过实验分析采取双膜技术的条件和影响因素，最后写利用双模工艺要注意的问题。关键词：电厂化学水；双模工艺；保护环境；膜蒸馏1. 引言近几年，我国在化学领域水平有一定程度的提高，在处理化学水的问题上，在膜制备技术快速发展的先
2、决条件下，利用膜过滤技术的性价比更是日益增高，特别是反渗透膜滤技术，这种方法被广泛应用在许多领域上。然而以现今的反渗透膜滤技术在理论上的产水率只有75%左右，在实际操作过程中的产水率比理论上还要低，大概有30%的浓盐水被直接排放，这样做不但对生态环境造成了更严重的污染，而且也大量的浪费了本来就不充裕的水资源。所以，合理的对浓盐水进行回收处理减少排放量、提高工艺过程中的产水量等等，做到这些具有很好的社会效益。2. 双模工艺实验的提出世界各国都在研究膜滤技术，以便减少浓盐水的排放量并且提高产水率。最近几年，膜蒸馏技术倍受关注。双膜工艺也逐渐的受到重视，膜蒸馏法能够对浓盐水进行处理，使双膜工艺系统中
3、理论上的产水率能够高达100%，这样高的产水率在现有的一些技术方法中是无法做到的。本文所做的实验第一次利用新型的疏水中空纤维膜来对浓盐水进行蒸馏浓缩，并且分析不同浓缩倍数下的难溶于水的盐的饱和度，确定在不同浓缩倍数下可以保持膜蒸馏能够稳定进行的最佳PH值，重点是研究在不同的的PH值与浓缩倍数不变的情况下对浓盐水进行回收利用的过程中，膜蒸馏浓缩时膜通量的变化所遵循的规律以及影响因素。其结果对组建双膜工艺、验证膜蒸馏技术处理并且回收利用反渗透膜率技术中浓盐水的经济技术方面的可行性提供参考依据。3. 实验过程以及方法3.1实验时用水水质要求实验用水是利用最大产水率为75%的反渗透膜滤技术方法，最初的
4、水经过初步沉淀与澄清的黄河水，这种水术语悬浮物含量高，盐含量高，氯离子含量高的一种水质。其PH值为8.47，碱度为5.4mmol/L，氢氧根的浓度为0，碳酸盐的浓度为0.2mmol/L，重碳酸盐的浓度为5.2mmol/L，硫酸根的密度为594.5mg/L，氯化物的密度为350mg/L，硝酸盐的密度为18mg/L，硅酸盐的密度为3mg/L，硬度为13.2mmol/L，钙离子的密度为110.2mg/L，镁离子的密度为250.68mg/L，总导电率为2860uS/cm，浊度为1.2。3.2膜丝的制备 做此项实验使用到的膜丝是PVDF中空纤维膜丝，通过拉伸的方法制备而成，就是指晶体状的聚烯烃材料在很高
5、应力的作用下被熔融后挤成的中空膜纤维，在温度低于熔点的环境下通过拉伸产生的能贯穿膜的裂纹，裂纹孔在拉力作用下在通过一定的方法处理后形成微孔膜，这种PVDF材料制成的膜丝平均孔径为0.1um，壁厚度为0.2mm，孔隙率为78%，内径是0.5nm，膜丝数量为50根，膜面积是94.2平方厘米，热侧流速是每秒钟0.8米，冷侧流速每秒钟0.2米，热侧温度为55摄氏度，冷侧温度为25摄氏度。3.3实验方法3.3.1实验的装置以及流程实验时用到的是直接接触式的膜蒸馏装置，浓度高的盐水在一定温度下水浴加热后，注入中空纤维膜构建的膜丝内侧，渗透出来的部分在膜的外侧输出同时用自来水对其进行冷却，然后利用磁力泵进行
6、膜蒸馏的热侧与冷侧的循环，同时记录膜组件的热侧与冷侧进出口温度的变化程度，做此实验时应该先将热侧恒温水浴与循环冷却水浴的开关开启，当温度接近预定温度时再将循环泵开启工作，等到冷热侧的进出口的温度都保持不变后，间隔相同的时间就对膜通量以及导电率做一次记录，并且利用测流量低温时环水槽的溢出量来计算膜蒸馏方法的产水率。3.3.2预酸化以及脱气处理在膜蒸馏热侧的循环过程中，钙离子与镁离子等难溶于水的离子的饱和度随着浓缩倍数的升高而升高，进而产生结垢现象。在此项实验中利用1：1的氯化氢溶液来调节溶液的PH值，以便控制溶液中难溶于水离子的饱和度，减少沉淀的产生。溶液进行酸化之后，循环水中的二氧化碳气体含量
7、会上升，在膜蒸馏过程中能够通过PVDF疏水膜，以至冷侧恒温槽中纯水的导电率上升、PH值降低，这样就无法达到锅炉要求的高纯水的指标，因此在溶液进行酸化处理之后再用负压膜进行脱气处理，以保证冷侧恒温槽中纯水的纯度质量。4. 结果与分析4.1膜蒸馏浓缩反渗透膜率技术的实验结果 PH值对双膜工艺的影响：将浓盐水调节成不同的PH值后再进行脱气处理，然后在进行膜蒸馏循环浓缩，观察在不同的PH值的情况下，膜通量降低时浓缩倍数与PH值的变化关系。结果发现当PH值降低或者浓缩倍数的升高，膜通量会随着降低。PH值越低时膜通量会有明显的下降，膜通量越高。不同PH值的浓盐水在浓缩的过程中，当浓缩倍数升高时，溶液中难溶
8、于水的盐的饱和度也随着升高，当浓缩倍数大于的时候，浓缩水中会形成结晶物质，并且会慢慢阻碍流道，这是使膜蒸馏时膜通量降低的最重要的原因。在对双膜系统进行定期的观察后发现，当膜通量降低时，装置中的热侧进口处有白色的粉状物堆积，并且膜通量越高时，白色粉状物就会越多，对流道的阻碍也就越明显。通过分析证明了这种白色的粉状物的主要成分是碳酸钙以及硫酸钙等难溶于水的物质。4.2双膜工艺单元产水率以反渗透膜率技术单元最大的产水率为75%计算，那么双膜工艺的总产水率为1-0.25.通过大量分析表明，当膜蒸馏的单元产水率为80%时，双膜工艺系统的产水率可以达到95%之多。随着膜蒸馏浓缩倍数的增高，双膜工艺的产水量
9、也会随着提高，而且上升的趋势会渐渐变的缓慢。因此，我们能知道，浓缩倍数低的膜蒸馏系统可以很大程度上是双模工艺的产水率提高。5. 结语要想使双膜技术被广泛的应用，重要的原因能够找到适当的热源，利用温度的变化来控制谁的质量使其能够达到纯水的标准。然而在实际在电厂进行操作时，因为蒸汽的成本比较高，所以膜蒸馏的操作会有一定的困难，因此双膜工艺的应用也有些许的困难。但是如果能够很好的利用工业生产中的剩余热源，就可以有效的解决这一问题，双膜工艺也会得到很好的发展。参考文献：1 庄秀梅.电厂水处理技术M.北京：中国电力出版社，2008.12 吕建国.双膜法深度处理石油化工排放水J. 石化技术与应用，2008（6），67-693 曹晋利.水处理系统反渗透膜的污染及防治J.山西能源与节能，2008（4），122-1244 陈爱民.污水回用系统中膜的利用J. 膜科学与技术，2008（5）111-112
