水体中盐分的脱除方法

三、脱盐发展
随着工业的进一步发展，膜分离技术在水质净 化和环境工程中的地位越来越突出。脱盐技术的 应用已经开始向饮用水方面探索与发展。由于膜 分离技术能够有效的去除污染水体中的病毒、微 生物和微量污染物等混凝过滤和离子交换所无法 处理的成分。膜处理技术在食品工业中的推广将 会进一步加速。在膜分离体系中更多是向有机物 分离膜、耐氧化膜、薄表层的非对称膜、对洋气 具有选择性的固体促进传递膜这些方向发展。
二、脱盐方法
RO技术的最大优点是节能，其能耗仅为电渗 析的1/2，蒸馏技术的1/40，而且能够达到深度除 盐目的。近年来，随着膜分离技术的快速发展， 工程造价和运行成本持续降低，RO膜技术已逐渐 取代传统的离子交换、电渗析除盐技术，成为工 业水系统中首选除盐技术。
RO膜技术今后主要发展趋势是降低RO膜的 操作压力，提高RO系统纯水产率和浓缩回收率， 以及廉价高效预处理技术，增强膜组件抗污能力 等。
二、脱盐方法
➢离子交换技术
原理：借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子 进行交换,以达到提取或去除溶液中某些离子的目的,是一 种属于传质分离过程的单元操作。离子交换是可逆的等当 量交换反应，交换树脂（纤维）中的阴阳离子官能团可以 与水中的阴阳离子发生交换吸附，从而达到水样脱盐的目 的。 特点 ：传统的离子交换技术经过发展，新型离子交换树脂 （纤维）已经被广泛应用，具有交换容量大，洗脱再生容
环境污染化学
水体中盐分的脱除方法
主要内容
1 概述 2 脱盐方法 3 脱盐发展
结论
一、概述
脱盐粗范地说就是将“盐”脱除的方法或 过程，这个“盐”是更宽泛的“化学盐”不止 常用的食用“盐”。
脱盐简单地说就是去除水中的阴阳离子。 脱盐水，又称纯水，或深度脱盐水。一般系指 将水中易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。
迁移到浓水室，从而完成水的脱盐过程； （3）在一定的电流密度下，树脂、膜、水之间的界
面处因产生浓差极化而迫使水分解成H+和OH，从而同时再生了树脂。
二、脱盐方法
特点：电去离子（EDI）技术它把传统的电渗析 技术和离子交换技术有机地结合起来，既克服了 电渗析不能深度脱盐的缺点，又弥补了离子交换 不能连续工作、需消耗酸碱再生的不足，这些显 著优势使得该技术在各个行业得以迅速地推广。
二、脱盐方法
➢ 石灰/石灰-纯碱软化法
石灰软化作为应用最广泛应用的单元技术之一，能有 效降低水中结垢成份与悬浮物浓度，并且可使部分水处 理剂经软化工艺后再回流系统中继续循环使用，石灰乳 与水中的碳酸盐硬度成分反应，生成难溶的CaCO3或 Mg（OH）2后沉淀析出。单纯的石灰软化法只能去除 碳酸盐硬度，而石灰-纯碱软化法能有效去除水中结垢的 主要成分如钙、镁、磷酸盐和二氧化硅等，并将水中的 悬浮物、腐蚀产物和微生物粘泥等在沉淀和过滤过程中 去除，且产生泥渣易脱水，可作为非毒性废弃物掩埋处 置。另外，石灰价格低廉、来源广泛，运行成本低，可 与絮凝过程同时进行，即可降低水的硬度，又可除浊。 因此，石灰－纯碱软化法已广泛用于工业纯水系统补充 水的预处理。
二、脱盐方法
反渗透膜技术
原理：反渗透膜技术是以渗透压差作为推 动力的一类膜分离过程。依据各种物料的 不同渗透压，通过RO膜技术达到分离提取 、纯化与浓缩的目的。
RO是英文Reverse Osmosis的缩小，中文意思是[反渗透]，一般水 是由低浓度的一边流向高浓度的一边，水一旦加压之后，将由高浓度 的一边流向低浓度的一边。
二、脱盐方法
✓多级闪蒸（MSF）
以海水淡化为例，将原料海水加热到一定温 度后引入闪蒸室，由于该闪蒸室中的压力控制在 低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压的条件下， 故热盐水进入闪蒸室后即成为过热水而急速地部 分气化，从而使热盐水自身的温度降低，所产生 的蒸汽冷凝后即为所需的淡水。多级闪蒸就是以 此原理为基础，使热盐水依次流经若干个压力逐 渐降低的闪蒸室，逐级蒸发降温，同时盐水也逐 级增浓，直到其温度接近（但高于）天然海水温 度。
二、脱盐方法
纳滤膜技术
与RO相比，NF技术的操作压力较低（0.5-1.0MPa）， 节能效果显著。因此NF技术又称低ห้องสมุดไป่ตู้RO技术，是介于 RO和UF（超滤膜）之间的一种亲水性膜分离过程，适宜 分离分子量在200-1000Daltons（1Daltons=1.65×10-24g ），分子大小约为1nm溶解组份的膜工艺。由于NF膜具 有松散的表面层结构，存在氨基和羧基两种正负基团，具 有离子选择性，一价离子可基本完全透过，对二价和高价 离子具有较高截留率，可去除约80%的总硬度、90%的色 度和几乎全部浊度及微生物，因此，NF的软化功能近年 引起重视，在工业循环冷却水的排污水回用处理中具有良 好的应用前景。
EDI实际上是在电渗 析器的淡水室中填入 混床树脂，其结构示 意图如下：
Na+ Cl-
Na+ Cl-
H+
OH -
ClNa+
OH H+
阴膜
阳膜
阴膜
阳膜
浓水
淡水
浓水
阴树脂 阳树脂
二、脱盐方法
进水中的盐离子在EDI元件中发生下列三种迁移： （1）离子与阴、阳树脂发生离子交换而结合到树脂
颗粒上； （2）离子在电场作用下经树脂颗粒构成的离子通道
二、脱盐方法
➢ 蒸馏脱盐
原理：蒸馏法是一种最古老、最常用的 脱盐方法。蒸馏法就是把含盐水加热使之 沸腾蒸发再把蒸汽冷凝成淡水的过程。
方法：蒸馏法有很多种，如多效蒸发、 多级闪蒸、压气蒸馏、膜蒸馏等。
二、脱盐方法
✓多效蒸发（MED）
多效蒸发是让加热后的盐水在多个串联的蒸发 器中蒸发，前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下 一蒸发器的热源，并冷凝成为淡水。其中低温多 效蒸馏是蒸馏法中最节能的方法之一。低温多效 蒸馏技术由于节能的因素，近年发展迅速，装置 的规模日益扩大，成本日益降低，主要发展趋势 为提高装置单机造水能力，采用廉价材料降低工 程造价，提高操作温度，提高传热效率等 。
易的特点。
二、脱盐方法
➢ 电去离子（EDI）技术
电去离子（EDI）技术，又称填充床电渗析 (EDI)或(CDI), 就是在电渗析器的隔膜之间装填 阴阳离子交换树脂、将电渗析与离子交换有机 的结合起来的一种水处理技术。它被认为是水 处理技术领域具有革命性创新的技术之一。
二、脱盐方法
EDI的脱盐机理：
二、脱盐方法
✓蒸汽压缩冷凝（VC）
蒸汽压缩冷凝脱盐技术是将盐水预热后，进 入蒸发器并在蒸发器内部分蒸发。所产生的二次 蒸汽经压缩机压缩提高压力后引入到蒸发器的加 热侧。蒸汽冷凝后作为产品水引出，如此实现热 能的循环利用。当其作为循环冷却水脱盐回收工 艺时，可使冷却水中的有害成 份得到浓缩排放， 并使95%以上的排污水以冷凝液的形式得到回收 ，作为循环水和锅炉补充水返回系统。这种工艺 对设备材质的要求极高，运行中需消耗大量的热 量，存在一次性投入和运行费用极高的缺点，只 可能在特别缺水的地区发电厂中采用。
二、脱盐方法
➢膜分离 ➢石灰/石灰-纯碱软化法 ➢蒸馏脱盐 ➢离子交换技术 ➢电去离子（EDI）技术
二、脱盐方法
➢ 膜分离
近40年来，膜分离技术已迅速发展成为工业 循环冷却水系统中旁流处理中最重要、最广泛 采用的新型高效节能分离单元技术，电渗析（ ED）、反渗透（RO）、微滤（MF）、超滤（ UF）、纳滤（NF）和渗透汽化（PV）等膜技 术相继发展，并成为集成处理技术系统中的关 键技术。主要膜分离技术简述如下：反渗透膜 技术、电渗析技术、纳滤膜技术。
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二、脱盐方法
把相同体积的稀溶液（如淡水） 和浓液（如海水或盐水）分别置 于一容器的两侧，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， 浓溶液侧的液面会比稀溶液的液 面高出一定高度，形成一个压力 差，达到渗透平衡状态，此种压 力差即为渗透压。若在浓溶液侧 施加一个大于渗透压的压力时， 浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动， 此种溶剂的流动方向与原来渗透 的方向相反，这一过程称为反渗 透。
二、脱盐方法
电渗析技术
电渗析技术是以电位差作为推动力的一类膜 分离过程。在外加直流电场作用下，利用荷电离 子膜的反离子迁移原理使水中阴阳离子做定向迁 移，从水溶液及其它不带电组份中分离带电离子 组份。 ED技术作为脱盐，在20世纪70～90年代 得到广泛应用，但由于ED只能部分除盐，不能满 足许多工业领域深度除盐的技术需求且电耗高。 因此，近年来已逐渐被反渗透膜技术所替代。