第2224章 除盐膜法.ppt

第22章水的除盐与咸水淡化 水的纯度概念 1、水的纯度是以水中的含盐量或水的电阻率来衡量。根据工业部门的水质的不同要求,水的纯度可分为 4 种淡化水、脱盐水、纯水、高纯水 2、海水淡化与水的除盐方法主要有蒸馏法、反渗透法、电渗析法和冷冻法海水淡化方法的能耗海水淡化方法的能耗淡化方法能耗(kWh/ m 3 ) 多级闪蒸 30~37 反渗透法 8~14 电渗析法 8~16 冷冻法 28 3、进水水质预处理预处理包括去除悬浮物、有机物、胶体物质、微生物、细菌以及有害物质(杂质对膜和树脂的危害) 膜分离装置和离子交换器对进水水质指标的要求项目电渗析离子交换反渗析卷式膜中空纤维膜浊度(度) 1~3 逆流再生<2 < < 色度(度) --顺流再生<5清清污染指数 FI值-- <5 3~5 <3 PH 值-- -- 4~7 4~11 水温( 0 C ) 5~40 -- 15~35 15~35 化学耗氧量(mgO 2 /l) <3 <2~3 < < 游离***(mg/l) < < ~ 0 总铁(mg/l) < < < < 锰( mg/l ) < -- -- -- 离子交换除盐方法与系统一、阴离子交换树脂的工艺特性阴离子交换树脂通常是在粒状高分子化合物母体的最后处理阶段导入伯***、仲***或叔***基团而构成的。 1、分类:强碱性阴离子交换树脂:季***型、Ⅰ型、Ⅱ型弱碱性阴离子交换树脂:伯***型、仲***型、叔***型 2、结构:凝胶型、大孔型、均孔型 离子交换除盐方法与系统 3、强碱性树脂的工艺特性: ROH+HCl → RCL+H 2O 2ROH+ H 2 SO 4→R 2 SO 4 +2H 2O ROH + H 2 CO 3→ RHCO 3 +H 2O ROH + H 2 SiO 3→ RHSiO 3 +H 2O 4、强碱树脂的选择性顺序: SO 4 2- >NO -4 >Cl - >F - >HCO -3 >HSiO -3 5、强碱阴离子交换器运行过程:硅酸泄漏,电导率瞬时下降。除硅要求: 1)进水成酸性, 2)进水漏钠量要低, 3)再生条件要求高。 6、弱碱性树脂的工艺特性 1)弱碱性树脂只能与强酸阴离子反应,而不能吸附弱酸阴离子, 弱碱阴床往往设置在强酸阳床之后。 2)弱碱性树脂极易再生。 3)弱碱性树脂交换容量高于强碱性树脂 4)抗有机污染物的能力强,可放在弱碱阴床之前。 5)清洗以***离子泄漏,电导率迅速上升为讯号。二、阴离子交换树脂的工艺: 1、复床除盐: 复床是指阳、阴离子交换器串联使用,达到水的除盐的目的。 1)强酸—脱气—强碱系统强碱阴床设置在强酸阳床之后的原因: a:易生成碳酸钙、氢氧化镁沉淀,交换容量降低 b:不利于去除硅酸 c:抗有机污染物的能力 d:碳酸的去除增加在阴离子交换器上二、阴离子交换树脂的工艺: 2 )强酸—脱气—弱碱—强碱系统 2、混合床除盐: 1)基本原理: 阴、阳离子交换树脂装填在同一个交换器内,再生时使之分层再生,使用时先将其均匀混合,这种阴、阳树脂混合在一起的离子交换器成为混合床。 RH+ROH+NaCl → RNa+RCl+H 2O 特点:出水纯度高,水质稳定,间断运行影响小,失效终点明显。二、阴离子交换树脂的工艺: 缺点: 再生时阴阳树脂很难彻底分层,造成树脂的交叉污染。(三层床工艺) 2)装置及再生方式:体内再生反洗分层→进碱再生→阴树脂正洗→进酸再生→阳树脂正洗→混合→最后正洗 3)高纯水的制备和终端处理: 复床与混合床串联或二级混合床串联是当前制取纯水和高纯水的有效办法,如: 强酸—脱气—强碱—混合床系统二、阴离子交换树脂的工艺: 强酸—弱碱—混合床系统—混合床系统 3、氢型精处理器: 克服了混合床再生操作复杂,阴、阳树脂难分开的缺点,近几年提出的新工艺,即在复床之后设置一高流速阳床以代替混合床,可以简单而且彻底的达到去除钠离子的目的。 RH+NaOH → RNa+H 2O 4、离子交换双层床: 二、阴离子交换树脂的工艺: 1 )阳离子交换双层床?原理:阳离子交换双层床即在同一交换器内装有弱酸 111 和强酸 001 ×11两种树脂,借助于树脂湿真密度之差别,经反洗分层后,使弱酸树脂位于上层,强酸树脂位于下层。?特点:由于弱酸树脂及串联再生的应用,使阳离子交换双层床的交换能力提高,酸比耗降低,废酸量亦显著减少。?弱酸和强酸两种树脂的体积比主要取决于树脂交换容量和原水水质。( 22-