反渗透膜法水处理技术在三门核电除盐水中的应用
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反渗透技术在除盐水处理中的应用作者:孙月来源:《科学与技术》2018年第13期摘要:电厂发电过程中,想要保证发电设备运转正常,必须进行除盐水工作,通过除盐水工作还能令发电效率有效提升,以此促进电厂经济效益的提升。
发电机组运转过程中需要源源不断向锅炉中提供高质量洁净水,因而锅炉水的除盐工作具有着重要的意义。
而在除盐水工作中应用反渗透技术是目前公认的高效环保的水处理技术。
因此电厂在锅炉水的处理中引入反渗透技术,对提升发电机组效率具有积极作用。
关键词:盐水处理;电厂;反渗透技术引言除盐水处理效果的好坏,关系到锅炉水清洁度的高低,和发电设备的正常运行与否,影响到设备的发电效率,以及电厂的经济效益,因此必须重视除盐水处理工作,并采取措施提高除盐水处理效率。
反渗透技术作为目前公认的一项最高效环保的水处理技术,其在除盐水处理中的应用,对提高除盐水处理效率,提高锅炉水清洁度具有重要意义。
1.反渗透的基本原理能够分离盐分的膜,可称之为半透膜;只允许溶剂自动通过,溶质不能通过的膜称为理想的半透膜,在半透膜的两侧分别放置浓度不同的两种溶液,溶剂将自动通过半透膜从浓度低的一侧流向浓度高的一侧,这个过程称之为渗透。
如果将渗透过程中所用溶剂改成纯水,所用溶质改为盐分,并将其用理想状态下的半透膜隔离,纯水侧的低浓度的水会自动通过半透膜流向高浓度盐水侧,使盐水侧的水位不断上升,当其水位上升到一定程度,水位将保持不变。
此时通过半透膜的水流量为零,并达到水动态平衡,半透膜两侧水位相对应的压力差即为该过程的渗透压。
在此动态平衡的基础上向盐水侧施加一种外界压力,当外界压力的值大于渗透压时,盐水中的水将会通过半透膜流入纯水侧,这个过程称之为反渗透。
2.盐水处理的意义在火力发电过程中,电厂需利用某种媒介进行能量的传递,使用最多的便是水。
媒介水被运送到锅炉后,会在锅炉燃烧所产生的热能中变为水蒸气,而汽轮机便会在水蒸气的推动下进行机械运动,而汽轮机又会带动电动机运转,从而完成发电。
反渗透技术在脱盐水中的应用分析摘要:本文详细介绍了反渗透技术的基本原理、脱盐水的特性、污染物分析以及应用领域,为脱盐水处理领域的科研工作者和决策者提供了有价值的参考。
希望对于促进反渗透技术的应用和发展,推动水资源可持续利用和保护环境都具有积极的意义。
关键词:反渗透技术;脱盐水;污染物;发展前景引言全球水资源短缺和水污染问题的严峻性,以及脱盐水的重要性。
针对脱盐技术,本文详细解释了反渗透技术的原理和优点,并分析了其在脱盐水处理中的应用和未来的发展方向。
反渗透技术以其高效、环保等特点被广泛应用于脱盐水处理领域,为人们提供更多的可利用水资源。
本文的分析和展望对于解决全球水资源短缺和水污染问题具有重要的指导意义,对推动反渗透技术的发展和应用具有积极的作用。
一、反渗透技术的基本原理反渗透技术利用高压泵驱动水通过半透膜脱盐,产生高质量淡水。
未来可改进半透膜材料和结构,降低泵能耗和提高能源回收率,优化预处理技术,实现更好的膜稳定性。
此外,可拓展应用领域,如城市污水和矿产废水处理。
智能化控制技术将减少人力成本和技术门槛,实现反渗透技术的自动化操作和控制,提高脱盐水处理的效率和稳定性。
二、脱盐水的基本特性脱盐水的基本特性是含有高盐分和其他污染物,需要进行有效处理。
盐分含量因脱盐方法和原水来源而异,脱盐水中还可能存在微量元素和微生物等。
脱盐水的处理和利用对于缓解水资源短缺、改善生态环境和维护人类健康至关重要。
因此,开发高效、可靠的脱盐技术和处理工艺是关键,以确保脱盐水的质量符合相关标准,并且实现经济、环保的水资源利用。
三、脱盐水中的污染物分析脱盐水中可能存在的污染物主要包括盐分、重金属离子和有机物等。
这些污染物对人体健康和环境造成威胁,需要进行有效的处理:(一)盐分盐分是脱盐水中最主要的污染物之一。
由于盐分的存在,使得脱盐水不能直接用于饮用和农业用水等。
因此,需要对脱盐水进行处理,将其中的盐分除去。
反渗透技术可以有效地去除脱盐水中的盐分。
反渗透膜法水处理技术及在核电厂除盐水中的应用摘要:对于现今核电厂除盐水反渗透膜法处理技术问题,即可以从应用效果以及应用要点入手进行论述。
在本文中,将就反渗透膜法水处理技术及在核电厂除盐水中的应用进行一定的研究。
关键词:反渗透膜法;水处理技术;核电厂除盐水1 引言在核电厂不断发展、生产需求量不断增加的情况,对于除盐水也具有了较高的需求量,且在具体质量方面也具有了新的要求。
对于反渗透膜法来说,该处理技术具有较为成熟以及应用时间较长的特点,能够有效为核电厂生产提供便利。
对此,即需要在实际生产中做好该技术的应用把握,充分发挥出技术作用。
2 技术原理对于反渗透技术来说,其即通过渗透现象的应用实现分离目标。
对于两种浓度不同的盐水来说,通过把一张具有透过性质的膜放置在两者中间,则可以发现含盐浓度较低的一遍水会逐渐透过膜渗透到高盐水浓度的一边,但在盐分方面却不存在渗透情况。
通过该种融合方式的应用,则能够使两边具有相等的含盐浓度,这也正是渗透的过程。
而在渗透的过程中,纯水侧液面将下降,而盐水一侧则具有不断上升的液面,而当液面不再发生变化时,该渗透则达到了平衡状态,此时两侧液面的高度差则称之为溶液的渗透压。
通常来说,当溶液浓度愈浓的情况下,溶液则将具有更大的渗透压,具有更长的自然渗透过程。
为了能够对该融合速度进行加快,则可以在具有较高含盐量的一侧对压力进行增加,以此停止渗透过程,即膜所具有的渗透压力。
之后,再将压力加大,此时即能够使水具有反向渗透过程,在留下盐分的情况下体现出反渗透除盐原理。
具体来说,即是对具有盐分的水中施加较大的压力,以此使渗透能够向着相反方向进行,通过该方式的应用,则能够将源头当中的水分子压到膜的另一侧,以此对具有洁净特征的水进行获得,最终对水中盐分的去除目的进行达成。
3 具体应用在核电厂除盐水处理中,反渗透膜法的主要应用体现在:3.1 系统清洗在实际对反渗透膜法处理技术进行应用时,需要通过多种装置的应用进行化学以及系统清洗处理。
核电厂除盐水中反渗透膜法水处理技术的应用发表时间:2018-07-03T10:22:23.680Z 来源:《电力设备》2018年第7期作者:高云侦孙连琦[导读] 摘要:在核电厂运行当中,除盐水质量控制可以说是非常重要的一项工作内容。
(福建福清核电有限公司福建福清 350318)摘要:在核电厂运行当中,除盐水质量控制可以说是非常重要的一项工作内容。
在本文中,将就核电厂除盐水中反渗透膜法水处理技术的应用进行一定的研究。
关键词:核电厂除盐水;反渗透膜法;水处理技术 1 引言近年来,我国的核电事业获得了较大幅度的发展。
在核电厂生产量不断增加的情况的下,对于除盐水也具有了更大的需求量,并因此在质量方面具有了更高的要求。
在实际处理当中,反渗透膜法是一种较为成熟的技术类型,具有较好的应用价值。
2 工作原理反渗透为一种膜法液体分离技术,具有较强的精密性。
其具体原理,即在浓溶液一侧对压力进行施加,以此对自然渗透压就进行有效的克服,当操作压力同自然渗透压相比较大时,处于浓溶液一侧的水分子则将扭转流动,使得其中的水分子在经过反渗透膜之后成为净化产水。
在反渗透膜法水处理当中,其处理设备在水处理性能方面具有较好的表现,能够达到98%的脱盐率,目前已经在电子超纯水制备以及工业纯水生产方面得到了较为广泛的应用,能够有效实现水处理效率的提升。
3 实际应用在核电厂除盐水当中,反渗透膜法的主要应用重点有以下几方面:第一,系统运行流程。
在具体流程方面,在对反渗透处理设备进行应用的情况下,在反渗系统运行当中,在经过双滤料过滤器对生水进行处理后,其生水压力在1.5MPa以上,SDI15<5。
在一级两段方式排列的情况下,能够获得80%以上的回收率,能够在有效降低水资源损失的情况下实现反渗透系统水利用率的有效提升。
该装置的实际运行流程为:首先,要经过高压泵以及保安过滤器。
保安过滤器的设计压力为0.6MPa,出力为160m3/h/台,在经过高压泵之后,压力则将提升至1.5MPa,将装置设定为变频类型,以此保证水流量始终保持恒定的特征,并通过水流量测量装置的应用控制实际变频流量。
关于反渗透技术在锅炉除盐水中的应用分析反渗透技术是一种通过半透膜将水中的盐分和杂质从水中分离出来的技术。
在锅炉系统中,除盐水是非常重要的一环,因为水中的盐分和杂质会对锅炉系统造成严重的腐蚀和结垢问题,影响锅炉的正常运行和寿命。
因此,采用反渗透技术来处理锅炉除盐水,已经成为一种有效的解决方案。
反渗透技术在锅炉除盐水中的应用,主要包括以下几个方面:1.提高水质:反渗透膜可以有效地将水中的盐分、重金属离子和有机物质等杂质去除,从而提高水质纯度。
经过反渗透处理后的水质清澈透明,无味无色,符合锅炉使用的水质要求,可以有效地减少锅炉在运行过程中受到的腐蚀和结垢影响。
2.降低锅炉维护成本:通过反渗透技术处理除盐水,可以减少锅炉系统中的盐分浓度,降低水垢和刚垢的生成速率,延长锅炉设备的使用寿命,减少维护和更换成本。
3.节约能源:锅炉系统中使用高纯度水可以提高热效率,减少燃料消耗。
反渗透技术的应用可以有效地提高水质纯度,减少锅炉散热和燃料消耗,降低锅炉运行成本。
4.环保:反渗透膜过滤是一种无化学物质添加的物理过滤方法,不会产生二次污染,对环境友好。
同时,通过反渗透技术处理除盐水,可以减少废水排放量,达到节水节能的效果。
在实际应用中,锅炉除盐水经过反渗透处理后,通常还需要进行进一步的处理,如加入适量的草酸、缓蚀剂和缓蚀剂等化学药剂,以保护锅炉系统的安全运行。
此外,还需要定期对反渗透设备进行清洗和维护,以保证其正常运行和长期稳定运行。
在选择反渗透设备时,需要考虑其处理能力、脱盐率、能耗和运行成本等因素,根据具体的水质情况和需求来确定设备参数。
同时,还需要根据锅炉系统的实际情况和运行要求,设计合理的反渗透处理方案,确保水质符合要求,避免水垢和结垢对锅炉系统的影响。
总的来说,反渗透技术在锅炉除盐水中的应用具有明显的优势,可以提高水质纯度,减少腐蚀和结垢问题,降低锅炉运行成本,节约能源,保护环境。
随着科技的不断进步和反渗透技术的不断发展,相信其在锅炉除盐水处理领域将会得到更广泛的应用和推广。
反渗透技术在处理除盐水中的应用摘要:随着社会经济的快速发展,人们对环保型水处理反渗透浓盐水的需求也越来越大,在这种情况下,有必要对浓盐水进行有效的处理。
但在浓盐水反渗透过程中,氯离子通常被去除,但氯离子浓度比较高的情况下就会导致设备受到腐蚀,那么我们就要将其转化成淡水使用。
本文将介绍一种废水中含盐量较高,需要进行废水处理的反渗透浓盐水处理方法,该方法主要是通过降低氯离子浓度以及温度来使其满足排放要求。
该方法在运行过程中没有出现任何问题,并且也不会受到环境影响,可以说是一种非常环保且高效的方法。
关键词:反渗透技术;处理除盐水;应用引言随着世界人口的不断增长和经济的不断发展,水资源的供需矛盾日益突出,水资源短缺已成为一个全球性问题。
由于海水和微咸水淡化技术不受气候影响,可以全天候提供稳定的供水,已成为世界各国应对淡水短缺的重要途径。
目前,海水淡化的主流技术为热法和膜法。
热法海水淡化技术主要包括低温多效蒸馏、多级闪蒸、机械压汽蒸馏等工艺,虽然在操作工艺上差异较大,但其本质均为相变传热过程。
该技术产水纯度高,可满足多用途的水质要求,但也存在海水利用效率低和蒸发温度过高等问题,可能导致设备结垢、余热被冷却水带走等缺点。
因此,如何提高反渗透海水淡化的效率、降低淡水制造成本是反渗透海水淡化技术的发展重点。
本文主要从反渗透海水技术的现状入手,提出了反渗透技术在处理除盐水中的应用策略,以期为进一步降低反渗透海水淡化能耗提供借鉴。
1反渗透技术介绍反渗透技术是膜分离技术的一种,是水处理中应用最广泛的技术之一,其原理是向盐水施加比自然渗透压更大的压力,通过反渗透,将高盐水中的水分子压到膜的对面,变成干净的水,实现除去水中杂质、盐分的效果,利用膜分离技术,可以高效除去水中的盐分、细菌、杂质、有机物等。
膜分离技术包含多个不同技术,其中反渗透技术是主要的技术之一,此外还有微孔膜过滤技术、超过滤技术等。
反渗透技术广泛应用于工业领域,应用反渗透技术,可以高效处理工业废水,如电子废水、食品废水等。
反渗透膜法水处理技术在三门核电除盐水中的应用
【摘要】本文对三门核电项目除盐水处理系统中反渗透(RO)膜法水处理技术的应用进行了探讨和研究,对反渗透装置运行注意事项进行了总结,为反渗透装置的长期高效运行提供指导。
【关键词】三门核电;除盐水;反渗透
1 引言
近年来,随着我国核电事业的快速发展,除盐水生产技术在核电站水处理中的应用也得到迅速发展。
水处理技术在量产合格除盐水的过程中起到了不可或缺的作用。
目前世界上最先进的水处理技术是薄膜反渗透过滤[1]即为反渗透膜法。
反渗透系统作为核电机组补水的预脱盐装置,大大延长了后续离子交换系统的再生周期,减少了再生废液的排放,反渗透除盐的同时去除了水中的微粒、有机物和胶体,在补水水质要求严格的三门核电AP1000机组中发挥了重要作用。
2 反渗透简介
2.1 反渗透概念
把相同体积的稀溶液和浓溶液分别置于一容器两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,稀溶液侧液面会比浓溶液的液面低,两侧形成压力差,最后达到渗透平衡,此种压力差即为渗透压。
渗透压大小取决于浓溶液的种类、浓度和温度,与半透膜性质无关。
若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力,浓溶液中的溶剂会向稀溶液侧流动,此时溶剂流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。
2.2 去污原理
反渗透去污是在利用反渗透原理的基础上选择合适的反渗透膜孔尺寸进行去污。
反渗透膜上的众多孔与水分子尺寸相当,大部分有机污染物、胶体等物质比水分子尺寸大,在向浓溶液侧施加大于半透膜渗透压的压力时,大部分有机污染物、胶体、盐类不能通过反渗透半透膜使得浓溶液中的溶剂与溶质分离。
3 三门核电反渗透装置组成及运行
3.1 反渗透装置组成
三门核电除盐水处理系统设置两套并列的反渗透装置。
反渗透装置采用DOW生产的BW30~400/34i螺旋卷式反渗透膜,膜材料为芳香聚酰胺。
在水温为25℃时,每套反渗透装置进口流量200m³/h。
一期工程反渗透进水有两种方式:(1)采用罗岙水库经预处理和超滤后的超滤产水。
反渗透回收率为75%。
(2)采用海水淡化水,回收率为85%。
反渗透运行流程如图1所示,超滤产水经超滤产水泵打到反渗透保安过滤器,在反渗透保安过滤器的入口加入还原剂和阻垢剂。
之后再经过反渗透升压泵将水打入反渗透装置,进行反渗透处理后的反渗透产水进入预脱盐水箱再做后续离子交换处理。
反渗透膜进行冲洗时,冲洗水取自预脱盐水箱,经反渗透冲洗泵和反渗透冲洗保安过滤器后进入反渗透装置。
图1反渗透运行流程
3.2 反渗透装置运行
三门核电除盐水处理系统的反渗透装置运行已接近2年,由于采用水质较好的罗岙水库地下水,且经过超滤处理,使得反渗透装置状况良好,其段间压差、保安过滤器进出口压差、脱盐率、回收率均在正常运行范围内。
3.2.1 正常运行
(1)首次运行
反渗透装置首次运行或检修后首次时,需对反渗透装置进行充水排气,防止空气高压力进入反渗透装置中,对膜产生破坏。
当装置中空气排不尽时,应调节反渗透进口流量,反渗透升压泵降频启动,小压力的向反渗透装置中充水,随着装置的运行稳定,逐步稳定的向装置加压。
(2)正常制水
反渗透装置低压冲洗结束后,投运反渗透装置,反渗透装置正常产水运行。
当停运反渗透装置前,需再次对反渗透系统进行低压冲洗。
3.2.2 化学清洗
当反渗透装置出现如下条件时,需进行化学清洗:
(1)膜产水透过量下降10~15%;
(2)装置的脱盐率降低10~15%;
(3)膜的压力差(原水进水压力-浓水压力)增大10~15%;
(4)已被证实有结垢或有污染。
正常运行中,即使压差、膜产水透过量、装置脱盐率等均未达到上述数值时,通常每隔3个月需清洗一次。
根据反渗透膜污染和结垢种类不同,选择不同的清洗剂对反渗透装置进行化学清洗,常见的清洗药剂如表1所示。
表1 反渗透膜清洗剂配方
污染物或结构物清洗剂配方
碳酸钙结垢0.2%(Wt)HCl PH=2~4或2%(Wt)柠檬酸PH=2~4
硫酸钙结垢 1.0%(Wt)Na-EDTA + 0.1%(Wt)NaOHPH=12
微生物、细菌污染1)0.5-1.0%非氧化性杀菌剂
2)0.1%(Wt)NaOH + 0.5-1.0%(Wt)Na-EDTAPH=12
铁污染 1)1.0%(Wt)NaHSO3
2)0.5%(Wt)H3PO4
3)0.2%(Wt)HCl
无机胶体污染0.1%(Wt)NaOHPH=12
3.2.3 停机保养
反渗透装置如不长期使用,需进行保养工作。
根据反渗透的停机时间,分为长期保养和短期保养。
(1)长期保养
当反渗透装置停止运行30天以上且膜元件安装在压力容器,需对反渗透装置进行长期保养。
长期保养的主要步骤如下:
1)反渗透装置低压冲洗;
2)用去离子水或反渗透产水配置1%的亚硫酸氢钠溶液;(注意只能使用去离子水或反渗透产水,不能使用超滤产水或预处理原水)
3)当药剂充满反渗透系统后,关闭相应阀门,使得系统密闭;
4)反渗透系统重新投入使用前,需对反渗透系统进行低压冲洗,反渗透系统冲洗干净后,方能重新投入使用。
5)每隔3个月需对装置中的药剂进行冲洗的配置更换。
(2)短期保养
当反渗透装置停运大于5天,小于30天且膜元件安装在压力容器中,需对反渗透装置进行短期保养。
短期保养可使用低压冲洗方法每天对反渗透装置进行低压冲洗或每天运行反渗透装置1-2小时的方式进行。
4反渗透装置运行注意事项
4.1 严格控制进水水质和运行参数
4.1.1 进水水质
在运行反渗透装置时,需严格控制反渗透装置进口水质,具体如下:
(1)进水温度:5-35℃。
防止因温度太低,对膜产生危害,特别是进水温度低于0℃时,损坏反渗透膜。
(2)进水压力:控制在系统设计压力下,防止因进水压力过大,导致反渗透膜变形,使得透过率加大,产水质量降低。
(3)余氯:≤0.01mg/L。
需严格控制进水余氯,余氯对膜有较大的损坏。
(4)SDI(淤泥指数):≤3。
严格控制SDI,对反渗透膜的结垢有较好的作用。
(5)TOC(总有机碳):≤2mg/L。
反渗透装置进水TOC含量严格控制,对抑制微生物的滋长有较好的作用。
(6)PH:4-11
(7)总Fe:≤0.05mg/L
(8)浊度:<1.
4.1.2 运行参数
反渗透装置的脱盐率、压降、产水量为重要的监控参数,需严格控制。
产水阶段,需实时对进出水电导进行监测,初略计算脱盐率。
根据实时温度下的产水量和压降对反渗透膜的运行状态、污堵状况进行监控。
运行过程中不能通过减小浓水排放来提高回收率和产水量。
运行过程中还需防止压降过大后运行反渗透装置。
4.2 防止微生物对反渗透膜的污染
三门核电反渗透膜采用芳香聚酰胺膜,微生物易在膜上大量繁殖和代谢,产生大量胶体,致使膜被堵塞造成产水量下降,同时造成产水中细菌总数增加。
大量的细菌进入后续离子交换器,造成电导率下降,TOC增大。
故而,在运行过程中,需严格控制进入反渗透的进水水质,控制进水的微生物量,定期分析反渗透给水、浓水及反渗透产水的细菌总数,计算细菌变化数值。
当发现浓水中的细菌总数明显增加,则反渗透膜上可能发生粘泥污染。
在夏季可每周对其进行细菌分析对比,冬季频度可减缓。
在实际运行过程中,应严格控制加药量,防止药剂尤其是还原剂超标。
因为当进水中存在硫还原菌(SBR),亚硫酸会成为细菌营养,为细菌的繁殖提供温床。
4.3 防止膜的降解和破坏
芳香聚酰胺膜材质脱盐率高、通量大、操作压力要求低,并有很好的机械稳定性、热稳定性、化学稳定性及水解稳定性,但不耐游离氯,抗结垢和污染能力差。
[3]运行中需严格控制进水余氯。
一般情况下可通过游离氯监测仪或ORP监测仪。
三门核电采用ORP监测仪对进水余氯进行监测,仪表需进行定期校验。
当余氯含量超过限值时,水不能进入反渗透装置。
当余氯不慎进入反渗透装置后,需用过量亚硫酸氢钠(还原剂)去除余氯。
4.4 反渗透膜进行定期清洗
反渗透装置每次停运前,对其进行去离子水对其进行大流量低压冲洗,可降低膜污堵速度,也可延长反渗透膜的化学清洗周期。
[4]
反渗透膜达到化学清洗要求或一段时间后,根据不同,使用不同药剂对反渗透膜进行化学清洗,可使装置运行性能较为提高。
5 结论
反渗透膜法水处理技术能够去除盐类杂质、有机物、细菌等,为后续离子交换产出符合核电机组使用的优质除盐水提供保证。
在反渗透系统运行过程中需关注其相关运行注意事项,为反渗透系统能长期高效的运行提供保障,为核电站的补水提供保证。
参考文献:
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