除盐水工艺比较
除盐水处理工艺的比较精选.

除盐水处理工艺除盐水处理工艺介绍1 前言目前除盐水处理工艺主要有蒸馏法、离子交换法及膜分离法等,除盐水处理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。
本文就除盐水处理工艺(离子交换法和RO膜分离法)对比介绍各自的特点: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。
2 除盐水处理工艺比较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。
除盐水处理工艺

除盐水处理工艺除盐水处理工艺介绍1 前言目前除盐水处理工艺主要有蒸馏法、离子交换法及膜分离法等,除盐水处理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。
本文就除盐水处理工艺(离子交换法和RO膜分离法)对比介绍各自的特点: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。
2 除盐水处理工艺比较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。
除盐水工艺处理

江苏省振兴节水工程技术设备有限公司
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反渗透(RO)主机: 反渗透(RO)主机是一级除盐的心脏部分,由渗透膜、膜壳和辅助阀门和仪器组成。 反渗透膜已发展到超低压、低污染的复合膜,单根膜脱盐率达 99.5%。在 RO 装置运行期间, 设间断自动快冲冲洗。在 RO 装置停运时,用产品水自动冲洗,挤排膜和不锈钢管道中的高 TDS 残水,使停运膜完全浸泡在淡水中,可以防止膜的自然渗透造成的膜损伤,去污除垢, 使装置和 RO 膜得到有效保养。经反渗透处理,原水中绝大部分无机盐、有机物、微生物、 细菌被截留。经反渗透处理的产品水可达到电导率<10μ s/cm,SiO2<0.2mg/l。 反渗透装置清洗: 在长期运行过程中,反渗透膜面上总会日积月累水中存在的各种污染物。从而使装置的 性能(产水量和脱盐率)下降,组件进、出口压差升高。为此,除日常启停装置前,进行低 压冲洗外,还需进行定期化学清洗。 化学清洗流程如下: 清洗水箱→清洗泵→清洗过滤器→反渗透装置
离子交换和反渗透产除盐水的方案比较.doc

离子交换和反渗透产除盐水的方案比较概述多年来,离子交换水处理技术一直被认为是唯一稳定可靠的高纯水生产技术,该技术已广泛应用于许多工业领域,如电厂锅炉补给水等。
近二十年来,离子交换在许多地方常常被反渗透替代。
反渗透是一种膜分离工艺,因其不产生污染废水,而被称为“绿色”工艺。
反渗透的快速发展始于上世纪70 年代后期, 当时离子交换技术已经发展的相当成熟,而反渗透还是一种新兴技术。
工艺技术往往在初始应用时发展很快,之后发展速度缓慢,到成熟阶段几乎没有什么改进。
因此,长期以来反渗透常被认为是一种有活力的技术,可以有效应用于各种领域的纯水解决方案,而离子交换却被认为是陈旧的工艺,其实人们往往忽略了反渗透在诸多实际应用中会产生膜的结垢和污堵问题,它会增加化学药品的使用量,减少膜的运行寿命,增加设备的操作和维护成本。
如今,反渗透虽然被认为是一项很成熟的工艺,但是这两种技术的比较已经到了重新评估的时候了。
当然离子交换工艺需要使用化学药品再生,但在过去,化学药品并没有有效利用,而且再生过程还产生了过量的废水。
然而,再生技术的新发展意味着最新一代的离子交换床已大大提高了再生剂的使用效率,同时消耗的电量和产生的废水都远少于反渗透。
为了重新评估这些变化和发展,有必要了解离子交换工艺的一些基本原理。
离子交换树脂主要由聚苯乙烯系骨架键合了活性基团组成,活性基团包括磺酸基,羧酸基、叔胺基、季胺基等。
交换床所需离子交换树脂的体积主要是由水力学和动力学来控制的。
在水力学方面,通过树脂床的压降是流速和树脂深度的函数,树脂深度小一些效果比较好;而在动力学方面,由于受到扩散因素的限制,树脂深度大一些比较好。
因此,工程师会综合这两方面的因素,对树脂床树脂深度进行最优化的设计。
最近20 年来,离子交换树脂最重要的发展就是能够生产尺寸精确的聚苯乙烯系树脂颗粒,即能生产均粒树脂。
这听起来好像只是较小的创新,但我们可以使用经过动力学大大改善的小粒径树脂,同时均一尺寸的树脂颗粒确保紧密的六边形堆积,这使较小的树脂颗粒也能保持相对较低的压降。
除盐水制水工艺对比

除盐水制水工艺对比1、 反渗透1)、主要是通过物理方法,利用半透膜的选择透过特性,在进水侧加上一个超过水中离子渗透压的压力,使溶剂(水)分子透过半渗透膜,而将大部分溶质(盐)分子截留 在膜的进水侧,从而达到去除水中离子,制备除盐水的目的。
2)、简易流程:工艺主要包括水质预处理、膜分离和助剂添加三部分。
原水池 原水泵 过滤器 反渗透机组 浓水 浓水池 原水池3)、能耗:①工业水消耗费用,包括消耗的工业水量和可以外供的脱盐水总量。
②药剂费用,包括絮凝剂、还原剂、阻垢剂等费用。
③设备及填料的折旧费用④动力消耗费用,各种机泵的动力消耗⑤日常维护费用⑥人工费用2、阴阳床(离子交换法)1)、采用化学方法,在原水先后通过阳、阴离子交换树脂后,水中所含离子与离子交换树脂进行离子交换反应而被除去,从而制得符合生产工艺要求的除盐水,因此离子交换法也称为化学除盐处理。
2)、简易工艺主要包括水质预处理、离子交换和酸碱再生三部分。
原水池 原水泵 活性炭过滤器 阳离子交换器 脱碳塔 中间水箱 中间水泵 阴离子交换器 除盐水箱 除盐水泵 用水岗位3)、能耗反洗过滤器消防水池 除盐水 除盐水箱 除盐水泵 用水岗位①工业水消耗费用,包括消耗的工业水量和可以外供的脱盐水总量。
②再生酸碱消耗费用。
③废水处理费用④设备及填料的折旧费用⑤动力消耗费用⑥日常维护费用⑦人工费用3、混床1)、阳、阴离子交换树脂按一定比例混合填装于同一交换柱内的离子交换装置称为混合离子交换柱,简称混合床(或混床)。
均匀混合的树脂层阳树脂与阴树脂紧密地交错排列,每一对阳树脂与阴树脂颗粒类似于一组复床,故可把混合床视作无数组复床串联运行的离子交换设备。
除了原水水质中含盐量很低(小于200mg.L)及设备处理非常小的情况,很少用混床单独处理原水,因为这样做酸、碱耗高,不经济。
当原水含盐量达一定值,但用混床不能制出合格的除盐水。
混床的主要作用有两点:⑴进一步提高出水水质;⑵在一级除盐设备监督不及时的情况下,瞬间会造成水质恶化,影响锅炉给水水质。
几种脱盐水处理工艺

脱盐水处理工艺,又称纯水处理工艺或深度脱盐水,一般系指将水中易于去除的强导电质去除又将水中难以去除的硅酸及二氧化碳等弱电解质去除至一定程度的水.工艺很多,主要有电渗析法、离子交换法、反渗透法、EDI法等目前市场上的石化行业脱盐水处理系统中,已成熟的几种工艺都存在着这样或那样的缺点,企业如果选择了不利于本地水质或不利于本厂实际情况的处理方案,就会造成不可弥补的损失.针对这种情况,笔者将传统的离子交换处理方案与先进的膜法处理方案进行经济技术比较,以供大家参考。
纯水水处理工艺简单介绍1、离子交换工艺早期人们所熟知的脱盐水处理工艺主要为预处理+阳床+阴床+混床的全离子交换工艺,即传统法处理流程.对于地表水,常规的预处理方法多是多介质过滤+活性炭过滤,用阳床+阴床+混床的全离子交换可确保出水水质稳定达标。
长期实践已证明,传统法处理工艺是一种成熟有效的水处理工艺.但传统法因预处理和离子交换工艺的局限,存在着设备占地面积大、系统操作维护频繁复杂、出水水质呈周期性波动的缺陷,并且需要投加絮凝剂和耗费大量的酸碱,不利于环境保护;同时,离子交换器多为直径较大的罐体,体积大、重量大,不便于运输及安装调试,施工周期长。
2、膜法工艺膜法工艺是指超滤+反渗透+混床除盐(EDI)的脱盐水处理工艺,该工艺主要采用膜分离技术制取脱盐水。
超滤原理是一种膜分离过程原理,超滤是利用一种压力活性膜,在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。
通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3×10000~1×10000的物质。
当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时,水分子和分子量小于300~500的溶质透过膜,而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留,从而使水得到净化。
也就是说,当水通过超滤膜后,可将水中含有的大部分胶体硅除去,同时可去除大量的有机物等.超滤对原水的适应性好,浊度在200以下的地表水均可有效处理,对于胶体硅的去除率大大高于传统法的多介质和活性炭过滤。
两种传统除盐工艺详细比较

除盐水设备应用于各个行业,就目前除盐水设备技术有蒸馏水法,离子交换法,反渗透法,EDI电除盐等,在本文中,将把反渗透工艺及离子交换工艺特点进行比较,让大家更加认识这两种工艺。
工艺比较:
1、社会效益
反渗透工艺是当今最先进的除盐技术,利用反渗透工艺对水进行除盐,除盐率在97%以上。
该工艺工作量轻,维护量极小,反渗透工艺实行自动操作,人员配置较少,操作管理方便。
离子交换工艺是七十年代以来普遍采用的除盐工艺,它是靠离子交换工艺化学交换来完成对水进行除盐。
该工艺操作量较多维护量较大,人员配置较多,从目前锅炉除盐水工艺系统应用来看,离子交换工艺逐渐被反渗透工艺所取代。
2、环境效益
反渗透工艺是电能为动力,无需酸碱再生,若全为离子交换工艺的工作周期为1天,那么采用反渗透工艺脱除原水97%的盐分,在用离子交换工艺来担负3%的盐分,将使离子交换工艺的工作周期延至长30天以上,极大程度减少酸碱再生废液的排放量,降低了对环境的影响,大大减轻了酸碱排放废水的处理负担。
全离子交换工艺除盐化学交换,需要酸碱再生,其再生频率大,酸碱用量大,对周围的水和大气环境均有较大程度的影响.
3、经济效益
反渗透工艺制水成本低,通常该成本约2.5元/吨(含原水成本暂定1.0元/吨水,以及工资折扣等),该工艺的投资约在两年内从节约酸碱的费用中回收,紧急效益非常显著。
而离子交换工艺的制水成本在5.0元/吨.
并且反渗透工艺发展应用至今,生产工艺已非常成熟,进口RO膜元件可稳定运行5年以上,而离子交换工艺运行周期受到原水含盐量变化影响很大,为延长运行周期,往往需要增加大量的离子交换设备。
工艺占地面积大,运行管理不方便。
相对来讲,反渗透工艺比离子交换工艺更好一些。
除盐水工艺比较

除盐水工艺比较多年来,离子交换一直被认为是获得高纯水的唯一技术。
近年,反渗透膜分离工艺也发展并成熟起来,两种工艺孰优孰劣?本文从去离子工艺、纯化水效果、运营成本方面对离子交换树脂法(I Ex)和反渗透法(RO)进行了一定的比较。
概述多年来,离子交换水处理技术一直被认为是唯一稳定可靠的高纯水生产技术,该技术已广泛应用于许多工业领域,如电厂锅炉补给水等。
近二十年来,离子交换在许多地方常常被反渗透替代。
反渗透是一种膜分离工艺,因其不产生污染废水,而被称为“绿色”工艺。
反渗透的快速发展始于上世纪70 年代后期, 当时离子交换技术已经发展的相当成熟,而反渗透还是一种新兴技术。
工艺技术往往在初始应用时发展很快,之后发展速度缓慢,到成熟阶段几乎没有什么改进。
因此,长期以来反渗透常被认为是一种有活力的技术,可以有效应用于各种领域的纯水解决方案,而离子交换却被认为是陈旧的工艺,其实人们往往忽略了反渗透在诸多实际应用中会产生膜的结垢和污堵问题,它会增加化学药品的使用量,减少膜的运行寿命,增加设备的操作和维护成本。
如今,反渗透虽然被认为是一项很成熟的工艺,但是这两种技术的比较已经到了重新评估的时候了。
当然离子交换工艺需要使用化学药品再生,但在过去,化学药品并没有有效利用,而且再生过程还产生了过量的废水。
然而,再生技术的新发展意味着最新一代的离子交换床已大大提高了再生剂的使用效率,同时消耗的电量和产生的废水都远少于反渗透。
为了重新评估这些变化和发展,有必要了解离子交换工艺的一些基本原理。
离子交换树脂主要由聚苯乙烯系骨架键合了活性基团组成,活性基团包括磺酸基,羧酸基、叔胺基、季胺基等。
交换床所需离子交换树脂的体积主要是由水力学和动力学来控制的。
在水力学方面,通过树脂床的压降是流速和树脂深度的函数,树脂深度小一些效果比较好;而在动力学方面,由于受到扩散因素的限制,树脂深度大一些比较好。
因此,工程师会综合这两方面的因素,对树脂床树脂深度进行最优化的设计。
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除盐水工艺比较多年来,离子交换一直被认为是获得高纯水的唯一技术。
近年,反渗透膜分离工艺也发展并成熟起来,两种工艺孰优孰劣?本文从去离子工艺、纯化水效果、运营成本方面对离子交换树脂法(I Ex)和反渗透法(RO)进行了一定的比较。
概述多年来,离子交换水处理技术一直被认为是唯一稳定可靠的高纯水生产技术,该技术已广泛应用于许多工业领域,如电厂锅炉补给水等。
近二十年来,离子交换在许多地方常常被反渗透替代。
反渗透是一种膜分离工艺,因其不产生污染废水,而被称为“绿色”工艺。
反渗透的快速发展始于上世纪70 年代后期, 当时离子交换技术已经发展的相当成熟,而反渗透还是一种新兴技术。
工艺技术往往在初始应用时发展很快,之后发展速度缓慢,到成熟阶段几乎没有什么改进。
因此,长期以来反渗透常被认为是一种有活力的技术,可以有效应用于各种领域的纯水解决方案,而离子交换却被认为是陈旧的工艺,其实人们往往忽略了反渗透在诸多实际应用中会产生膜的结垢和污堵问题,它会增加化学药品的使用量,减少膜的运行寿命,增加设备的操作和维护成本。
如今,反渗透虽然被认为是一项很成熟的工艺,但是这两种技术的比较已经到了重新评估的时候了。
当然离子交换工艺需要使用化学药品再生,但在过去,化学药品并没有有效利用,而且再生过程还产生了过量的废水。
然而,再生技术的新发展意味着最新一代的离子交换床已大大提高了再生剂的使用效率,同时消耗的电量和产生的废水都远少于反渗透。
为了重新评估这些变化和发展,有必要了解离子交换工艺的一些基本原理。
离子交换树脂主要由聚苯乙烯系骨架键合了活性基团组成,活性基团包括磺酸基,羧酸基、叔胺基、季胺基等。
交换床所需离子交换树脂的体积主要是由水力学和动力学来控制的。
在水力学方面,通过树脂床的压降是流速和树脂深度的函数,树脂深度小一些效果比较好;而在动力学方面,由于受到扩散因素的限制,树脂深度大一些比较好。
因此,工程师会综合这两方面的因素,对树脂床树脂深度进行最优化的设计。
最近20 年来,离子交换树脂最重要的发展就是能够生产尺寸精确的聚苯乙烯系树脂颗粒,即能生产均粒树脂。
这听起来好像只是较小的创新,但我们可以使用经过动力学大大改善的小粒径树脂,同时均一尺寸的树脂颗粒确保紧密的六边形堆积,这使较小的树脂颗粒也能保持相对较低的压降。
这和可靠性能已大大改善的自动阀共同促进了应用于很多商业去离子工艺的SCION?(Short cycle ion exchange)短期循环技术的发展。
羧酸型弱酸阳树脂再生效率高,再生时酸的利用率达到了95%,但它只能同弱酸盐(如重碳酸盐)进行阳离子交换反应;而磺酸基强酸阳树脂能够去除所有的阳离子,但在再生时酸的利用率大约仅在60%左右。
同样叔胺基弱碱阴树脂不能去除水中的二氧化碳和二氧化硅,而季胺基强碱阴树脂则可以,但再生剂氢氧化钠的使用效率远低于弱碱阴树脂。
为了节省运行成本,可以先让水通过弱离子交换树脂,再利用强离子交换树脂进一步处理,以更有效的利用化学再生剂。
典型的一级除盐工艺包括使用弱酸阳树脂去除原水中和碱度相关的阳离子,然后用强酸阳树脂去除剩余的阳离子,阳床出水经过脱炭塔去除水中的二氧化碳后,除炭水再用弱碱阴树脂除去强的酸性阴离子如硫酸离子、氯离子等,最后用强碱阴树脂进一步去除解离出来的碳酸或二氧化硅。
每一次,化学再生剂都要首先穿过强离子交换树脂,然后穿过弱离子交换树脂,弱离子交换树脂更容易被再生剂再生,从而提高了再生剂的使用效率。
很明显,用强、弱树脂分开处理会增加设备投资成本,因为这需要增加压力容器,所以回收期通常会很长。
试图把强、弱树脂放在同一床中使用以减少投资费用的想法,因两种树脂分层问题而难以实现。
但新的均粒树脂已经做成分层床,从而降低了设备投资成本,提高了再生剂的使用效率,并且使设备的操作更加容易。
来自于高沼地的水通常含有高水平的天然有机物如腐殖酸、棕黄酸等。
这些大的有机分子可以通过反渗透系统去除,但是会残留在膜表面,形成有机污堵并增加膜清洗的频率。
这些有机分子大多数都是弱酸,在离子交换床里,这些分子可被交换和吸附到强碱阴树脂上,在那里被物理截留,形成树脂的污染。
使用弱碱阴树脂可以减少树脂污染,延长树脂清洗周期,还常常能减除昂贵的预处理设备如有机物清除设备等。
这就意味着使用分层床的强弱阴离子交换树脂对于污垢的抵抗力比反渗透或者传统的单阴离子交换树脂更强。
RAPIDE 和RAPIDE plus开发SCION?(Short cycle ion exchange)工艺的英国ELGA 水处理公司,现在已经成功完成一种新型再生工艺,所谓的脉冲再生程序(Pulsed Regeneration Sequence,已申请专利),这种工艺是使用高浓度的化学再生剂通过已失效树脂床,不是以连续流动方式而是以短脉冲形式对树脂进行再生,当中增加了水冲洗的步骤。
这种超浓度的再生剂不仅可以很有效地去除树脂内的离子杂质,同时也增加了树脂颗粒的收缩,并形成颗粒表面的自然渗透。
这种收缩可以去除表面的污垢,同时也可以去除树脂颗粒内污垢,例如有机物等。
接下来的水冲洗会帮助树脂的重新膨胀,并将用过的再生剂冲洗掉。
通过重复再生剂/水冲洗的步骤,树脂就完成了化学和物理的处理过程,从而恢复到最好的运行状态。
威立雅水处理系统公司的新一代RAPIDE 去离子设备:RAPIDE 和RAPIDE plus,是属于首家运用脉冲再生步骤工艺的设备。
运用的再生剂比一般的离子交换设备少于30%至50%,同时具有所有SCION?技术的优点:即为30 到45 分钟的再生时间,以及产生较少的废水。
RAPIDE Strata 设备产水电导率可以低于2?s/cm,Si02 可以低于0.1 mg/l;对于一些水质要求较高的工业,例如电厂的锅炉补给水,RAPIDE Strata Plus 能提供产水电导率低于0.1?s/cm,Si02 的含量低于0.02 mg/l。
多数自来水或井水作为RAPIDE 去离子设备的原水都可以实现上述数据。
反渗透工艺相比之下,反渗透工艺可以脱除原水中95%的溶解盐。
去除率是离子所带电荷的函数,二价和三价离子几乎被完全去除,而像二氧化硅这类的弱酸离子的去除率稍低。
二氧化碳之类的溶解气体可以通过扩散在膜的两侧达到平衡。
以英格兰南部的自来水为例,通过反渗透处理后,产水中总溶解固体(TDS)约为20mg/l,二氧化硅的浓度约为1mg/l,二氧化碳的浓度约为10mg/l,和一级除盐产水比较,反渗透产水由于这些离子较多的存会进一步增加后续抛光混床的负担。
此外,还有一个问题经常会被忽略,那就是大型的反渗透系统经常用到一些化学试剂,如亚硫酸氢钠、阻垢剂和清洗杀菌剂等,与离子交换再生剂相比,这些化学试剂往往比较贵,而且后期处理也比较困难。
小结工程经济学是评价工艺的准绳,但基础参数是变化的,也就是说目标通常是随电价和化学试剂的市场价格而变化的。
近10 年来,在纯水制备方面最重要的变化就是不断增长的自来水和污水排放价格。
反渗透和离子交换工艺的概括比较是非常困难的,因为相对性能会随着原水的含盐量有所变化。
通常离子交换法对较低含盐量(TDS) 的进水更具有竞争力,将典型的英国自来水(TDS 500mg/l、二氧化硅10mg/l)处理成高压锅炉补给水时,成本比较如下表所示。
离子交换和反渗透成本的近似比较离子交换反渗透产水的电导率0.2 25产水的二氧化硅浓度mg/l 0.1 1产水的二氧化碳浓度mg/l 0 10原水英镑/m3 产水0.80 0.93污水英镑/m3 产水0.084 0.175盐酸英镑/m3 产水0.155 0.050氢氧化钠英镑/m3 产水0.195 0.0电量英镑/m3 产水0.003 0.035填料更换英镑/m3 产水0.02 0.100资金的摊还英镑/m3 产水0.06 0.09抛光混床的成本英镑/m3 产水0.005 0.025水处理总成本英镑/m3 产水 1.322 1.405在上面的分析中,自来水的处理成本大约在0.70 英镑/m3,污水排放的成本也大致相同。
该分析是建立在如下假设基础上进行计算的:即对于反渗透系统,工作压力为15bar,系统回收率为75%,也就是25%的原水被排放至地沟,同时加入酸以减少膜的结垢;对于离子交换系统,原水含盐量(TDS)每meq/l,则相当于1.5%排放率,再生剂盐酸的利用率为75%,氢氧化钠的利用率为70%。
在比较离子交换和反渗透工艺的运营成本时,通常会忽视更换离子交换树脂和反渗透膜的成本。
事实上,更换树脂往往比反渗透膜要更便宜,树脂的使用寿命也比反渗透膜长,表中的填料更换成本比较是建立在阳树脂的使用寿命为10 年,阴树脂为5 年,反渗透膜为5 年的基础上。
在此,并没有考虑废填料的处理,这一点离子交换也要优于反渗透,因为通常用完的树脂废品所占的体积要小于反渗透膜。
当然,并不是说离子交换法是万能的。
在很多水处理应用如制药用水和卫生保健等方面,反渗透工艺具有很明显的优势,近些年这一点往往被不公平地忽视了。
综上所述,从经济学角度上讲,对于低离子含量的原水,离子交换法比反渗透更有市场竞争力,并且随着原水和污水处理成本的不断上涨,这方面优势会变得更加明显,这也预示着离子交换水处理技术的复苏。
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