電廠污水處理技術研究論文
摘要:核電廠發電在我國經濟發展中具有不可替代的作用。當然,電廠的發電用水只能選擇市政用水或者自然水,硬度較高,或者有機物含量較多,因此需要對其進行適當地處理。而在處理過程中,膜技術的應用有助于降低成本,提高出水水質。該文筆者對污水處理中的膜處理技術進行了全面分析。
關鍵詞:核電廠;污水處理;膜處理技術;運用
電是人們生產和生活中不可替代的資源,隨著我國資源的減少,發電過程中的水資源循環利用就成為一種主流方式。水質對于發電設備的效率具有直接影響。污水處理工藝不合理,操作不合理都會造成污水中雜質不能全部去除,導致設備故障,增加維修成本,并且使得出水水質含鹽量、有機物含量較多,不符合核電廠發電廠需求。近年來,全膜技術的出現更好地解決了這一問題,因此文章對這一技術的特點和原理以及實施過程進行分析。
1膜處理技術原理和特點
膜處理技術是一種新的水污染處理技術,以一種具有選擇性性能的薄膜來實現淡水與鹽分、雜質的分離,膜處理技術簡單、成本較低,因此應用廣泛。目前,主要應用固膜和液膜2種。其主要原理在于利用了雜質、有機物等與水分的體積、大小不同的原理,將其進行隔離處理,在具體的處理過程中,還可以結合加壓的方式。另外,利用了一些雜質不同的化學性質,實現快速溶解,從而將其隔離,效果理想。膜處理技術的優勢明顯,比如,利用該技術不再需要龐大體積的分離設備,因此占地面積減少,成本也隨之減少。在安裝上,更加方便,不同性質的膜還可以分離不同種類的雜質或者有機物,使水質進一步滿足用水需求。其次,膜處理技術拓寬了處理范圍,不僅可以分離固態雜質,還能夠對相對分子量從幾百到幾千的物質進行分離。不需要加熱等條件就可以實現。分離過程更加高效、易操作,并且符合現代社會環保節能的要求。
2核電廠污水處理膜技術的種類
膜處理在我國核電廠中有廣泛的應用,并且隨著技術的更新,膜處理技術已經具有超濾、微濾和反滲透等多種方式,另外近年來還出現了滲透汽化等方式。對工業廢水和自然用水具有較好的雜質分離作用。我國各大核電廠在污水處理過程中主要采用的是超濾膜分離處理技術、反滲透技術和全膜分離技術。具體的技術特點和原理如下。
2.1反滲透技術
反滲透技術是目前核電廠主要的污水處理技術,與全膜技術相比,其污水處理成本更低,但程序相對復雜,通常采用一次滲透處理和二次滲透處理方式完成。反滲透膜多為高分子化學材料,利用了溶液滲透壓不同的原理,可以將污水中的離子進行分離,在實施過程中,要合理控制滲透壓,使雜質能夠及時快速地分離。膜元件是整個反滲透技術的核心,加壓后的水分通過一些元件進入隔網層,使雜質排除管道外,獲得發電所用水。使用這種方法可以滿足基本的發電用水需求,但如污水需要再次處理,成本將大大提高。
2.2膜分離技術
全膜技術已經成功的在我國核電廠除鹽中應用,事實證明了該技術的積極性。目前我們將其應用于核電廠鍋爐補給水的處理中,全膜分離技術可以減少壓差,在低溫下運行,減少離子的滲出,并且能夠抑制廢水的酸化或堿化,防止設備出現腐蝕現象。未來,電廠污水自動化處理是一種發展趨勢,不僅能夠減少人力、物力,還能夠提高污水處理質量和效率。
3電廠污水處理中膜處理技術的運用
我們以某核電廠為例,該廠共擁有6臺發電機組,總水量為6萬m3/h,污水排放量為1萬m3/h。要確保污水的合理利用,需對其進行必要的處理。膜處理環節主要表現如下。
3.1預處理超濾反滲透技術
首先,我們采用超濾反滲透技術對污水進行預處理,該次處理水量為2×70m3/h。由于陰陽床鈉離子滲透問題對除鹽效果具有一定的影響,因此在設計過程中要控制鈉離子滲漏,降低電導率,并且要控制二氧化硅的含量。該系統主要采用的是自動控制技術,PLC是EDI系統的核心與主要技術,CRT是其監督系統。預處理超濾反滲透技術是將原水輸送到清水泵,并由清水泵進入多介質過濾器,通過多介質過濾和超濾裝置來實現雜質的初步分離,最后利用反滲透裝置來實現有機物的分離。在這一過程中還需要除鹽水泵、陽床、陰床和中間水箱的支持,具體的過程不做闡述。總之,多介質過濾器是其中心,通過這一元件與其他設備的配合來實現雜質和有機物的去除,使原水能夠達到使用需求。通過該裝置能夠將進入超濾裝置的水濁度控制在2mg/L以下。
3.2鍋爐補給水中的全膜技術
現階段,全膜技術是最先進的一種污水處理技術。核電廠發電設備復雜,過程中需要大量的用水，并且用水多為自然水,這部分水的硬度較大,水中雜質較多,實現全面分離,降低污染并實現其循環利用是電廠的主要任務。在核電廠發電過程中采用全膜技術一定要注意電導率的控制,電導率過大容易使水中鈉離子含量增多,有機質或離子過多不符合發電用水需求。全膜技術依然要通過一級滲透和二級滲透過程,最終保證水質的穩定,電化學除鹽法是核電廠的.主要鹽水處理辦法,結合膜處理技術,可以滿足電廠鍋爐補給水的應用需求。全膜技術中在預處理系統上使用的是多介質過濾器和活性炭過濾器,通過這2個設備,可以將原水中的懸浮物、固體雜質等分離出去,將膠體和鹽分截留在濾層中,降低污水的水濁度。
3.3循環冷卻排污水中的納濾膜技術
筆者所在廠將污水處理工作的重點放在循環水的冷卻與回收上,以反滲透技術為主,原水的脫鹽是其主要問題。納濾膜技術主要應用于小型電廠的污水處理中,通過濾水池、清水池和反滲透裝置來完成整個循環水冷卻和回收功能,達到節約資源的目的。
4結語
隨著水處理在我國核電廠的作用越來越大,水處理技術的更新就成為一種必然。在我國核電廠中,主要采用超濾、微濾和反滲透等污水處理方式。不同的技術在成本上、技術可行性上和處理效果上均有不同,目前普遍認為全膜技術雖然增加了一部分成本,但在污水處理效果上較好,通過滲透膜實現用水與雜質、有機質的分離。總之,污水處理中膜處理技術的運用十分重要,能夠改善水質,實現核電廠的持續發展。
參考文獻
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