您好,欢迎来到莱特莱德大连水处理设备公司
流体过滤与分离技术解决方案服务商

fluid filtration and separation technology solutions provider

您的位置:首页 > 资讯中心 > 技术资料>离子交换法和反渗透技术应用比较

离子交换法和反渗透技术应用比较

2012-05-25

  离子交换法和反渗透技术应用比较

  1、前言

  由于水处理设备的工艺是根据不同的入水水质和出水要求而设计的,针对不同的原水水质特点而设计水处理方案才是最经济有效的方案,同时也是出水水质长期稳定达到要求的保证。除盐处理工艺的要求是多样的,用户对不同技术的看法也是不同。例如有些用户希望用反渗透技术,而有些用户则希望用更传统的技术如离子交换,另外有些用户则以低投资为主要考虑因素。在70年到80年代末离子交换法在我国除盐水处理领域得到广泛应用。

  离子交换法处理有以下特点

  优点:

  预处理要求简单、工艺成熟,出水水质稳定、设备初期投入低。

  由于制水原理类同于用酸碱置换水中离子,所以在原水低含盐量的应用区域运行成本较低。

  缺点:

  由于离子交换床阀门众多,操作复杂烦琐。

  离子交换法自动化操作难度大,投资高。

  需要酸碱再生,再生废水必须经处理合格后排放,存在环境污染隐患。

  细菌易在床层中繁殖,且离子交换树脂会长期向纯水中渗溶有机物。

  在含盐量高的区域,运行成本高。

  从80年末开始,膜法水处理在我国得到了广泛应用,反渗透就是除盐处理工艺的膜法水处理工艺之一。

  反渗透法处理有以下特点:

  优点:

  反渗透技术是当今较先进、稳定、有效的除盐技术。

  与传统的水处理技术相比,膜技术具有工艺简单、操作方便、易于自动控制、无污染、运行成本低等优点,特别是几种膜技术的配合使用,再辅之经其他水处理工艺,如石英砂、活性炭吸附、脱气、离子交换、UV杀菌等。

  原水含盐量较高时对运行成本影响不大。

  缺点:

  预处理要求较高、初期投资较大

  本文以地下水为原水,生产250m3/h除盐水(5MΩ.cm)为例,就离子交换和反渗透两种处理方法在工艺、占地方面、和运行成本作简要比较。

反渗透设备.jpg

  2 工艺比较

  2.1离子交换法

  1)离子交换处理工艺流程

  2)流程简介:

  原水首先进入无阀滤池进行预处理直流入过滤水槽,再通过过滤水泵送水至阳床上部,在床中与强酸阳树脂接触,树脂将Ca2+、Mg2+、Na+、K+、等阳离子从水中置换到树脂上,除去阳离子后的水从塔下流出并送入脱CO2塔上部,在塔内与塑料多面空心球接触形成水膜, HCO3-很快分解成CO2和H2O,通过风机将CO2从塔顶吹除,从而大大减轻阴床的负荷。脱除CO2的水进入中间水池,中间水泵将水送入阴床,在床中与强碱阴树脂接触,树脂将水中SO42-、Cl-、NO3-等阴离子置换到树脂上,水中的阴离子被除去。经一级除盐后的水再进入混床除去少量残存阳、阴离子和SiO3,经混床处理制得合格的的除盐水。交换过程中,阳床、阴床和混床因交换剂饱合而失效,这时由再生系统对阳床、阴床和混床进行再生。再生结束进入下一周期,再生废水经处理合格后外排。

  3)流程单元说明:

  预处理

  无阀滤池:地下水经采集后在无阀滤器中将浊度降低至5NTU,避免污泥在后续床层上积聚,影响树脂交换能力。

  预除盐

  阳床:经阳床交换后,原水中98%的阳离子将被除掉,而变成软水,阳床出水呈酸性。阳床运行周期一般设计为24-48小时,若要更长时间,则设备和树脂将增大,不经济。在运行周期内一般要设计小反洗,避免水流将树脂层压实,而影响树脂交换能力。失效后的阳树脂可以用盐酸或硫酸进行再生,本例以盐酸为再生剂。

  脱碳塔:一般来说地下水碱度都在100mg/l以上,所以经阳床脱除金属离子后,碳酸氢根转化成大量的CO2,设置脱碳塔的目的就是将CO2去除。经脱碳塔后的CO2含量会在5mg/l,这样大大降低阴床的负荷。

  阴床:阴床的作用原理与使用要求与阳床类似,只是去的是阴离子。阴树脂失效后选用氢氧化钠再生。上述过程为一级除盐水,它的电导率<10μs/cm,SiO2<0.2mg/l,能满足中压锅炉给水要求。但是若需更高品质除盐水,就得在一级除盐水的基础上进行深化处理。

  精除盐

  混床:离子交换法精除盐的方法有二级除盐、多级除盐及混床除盐。常用的经济有效的方法是混床除盐。经混床处理过的除盐水,它的电导率<0.2μs/cm,SiO2<0.01mg/l。混床失效后,需用酸碱同时对阳、阴树脂进行再生。

  废水处理

  废水池:阳床、阴床和混床再生的过程都会产生酸碱废水,直接外排将对环境造成污染,所以必须收集起来,经处理合格后外排。废水池起到收集废水、调节废水、中和废水的作用。

  再生系统:酸、碱贮槽和计量泵及混合器共同完成再生过程供液、计量的作用。整个工艺过程比较烦琐的是阳床、阴床和混床再生时要多次倒换阀门,而且一般每天或间隔一天就需再生,所以操作难度大,通常须配置经验丰富的操作人员。若采用自动控制,则控制点多、阀门要求高,投资很大。同时酸碱耗量大,再生废水也多。另外由于树脂对非极性的大分子没有去除能力,所以制水过程中可能会出现细菌殖生。

经典工程案例