除鹽水設(shè)備技術(shù)及工藝特點?
概述:
除鹽水應(yīng)用于各個行業(yè),就目前除鹽水設(shè)備技術(shù)有蒸餾水法,離子交換法,反滲透法,EDI電除鹽等,在此,對傳統(tǒng)除鹽水技術(shù)方法進行介紹,以及工藝特點進行比較。
一、傳統(tǒng)除鹽技術(shù) 長春軟化水設(shè)備維修,長春軟化水設(shè)備價格,長春離子交換設(shè)備
1.蒸餾法除鹽
蒸餾法除鹽又稱蒸發(fā)法除鹽,是人們最早應(yīng)用的除鹽技術(shù)。根據(jù)蒸餾工藝,蒸餾法可分為單級閃蒸( SSF)、多級閃蒸( MSF)、壓汽蒸餾(VC)、垂直管蒸發(fā)( VTE)、橫管蒸發(fā)((HTE)、浸沒管蒸發(fā)( ST)和多效閃蒸(MED)等。MSF最常用,約占蒸發(fā)用戶總數(shù)的50%,產(chǎn)水總量的90%。
加熱鹽水,產(chǎn)生蒸汽,此過程稱為蒸發(fā)。冷卻蒸汽,蒸汽凝結(jié)成水,這就是蒸餾水。蒸發(fā)過程中,水分子獲得熱能,逃離鹽水溶液,變成蒸汽,而鹽繼續(xù)保留在溶液中,因此,通過蒸餾可以實現(xiàn)鹽與水的分離。雖然鹽不蒸發(fā),但是蒸汽在逃離溶液時,會攜帶鹽水液滴,因此,蒸餾水中含有少量鹽分。
蒸發(fā)器是蒸餾的主要設(shè)備之一。蒸發(fā)器類似鍋爐,鹽水的加熱和蒸汽的形成在此設(shè)備中進行。只有將鹽水加熱至沸騰,才能產(chǎn)生大量蒸汽。在沸騰狀態(tài)下,鹽類急劇蒸發(fā)濃縮,很快達到過飽和狀態(tài)而生成水垢。為了減緩水垢生成速度,可將加熱和蒸發(fā)兩個過程分開,先將鹽水在一定壓力下加熱到某一溫度(此溫度低于該壓力下水的飽和溫度,因此鹽水尚未沸騰),然后引入一個壓力較低的容器(稱之為{dy}級蒸發(fā)器)中,這時由于鹽水溫度明顯高于此壓力下水的飽和溫度,故在該容器中鹽水劇烈沸騰,急速汽化變成蒸汽,這就是閃蒸。隨著蒸發(fā)進行,鹽水溫度下降,蒸發(fā)速度隨之下降。若將剩余鹽水又引入壓力更低的另一容器(稱之為第二級蒸發(fā)器)中,與{dy}級蒸發(fā)器一樣,鹽7k牌再次急速汽化變成蒸汽。依此行,可讓鹽水通過幾十級壓力遞減的蒸發(fā)器,從而得到更多的淡水,這就是MSF技術(shù)。由于在閃蒸過程中,鹽水被加熱時不汽化濃縮,而蒸發(fā)時又不受熱升溫,故結(jié)垢量大大減少。
2.蒸餾除鹽法具有以下特點:
(1)水與鹽分離的推動力為熱能。
(2)適合于利用工業(yè)余熱制水,例如利用化工廠中需要冷卻的高溫工藝介質(zhì)、地熱水、汽輪的低壓抽汽加熱鹽水,往往可以獲得較好的經(jīng)濟效益。
(3)容易制造成簡易的小型蒸餾設(shè)備,只要有電即可生產(chǎn)除鹽水,因此,該技術(shù)常用于實驗室。
(4)加熱是很好的sj方法,所以蒸餾法目前被廣泛用于醫(yī)藥衛(wèi)生行業(yè),制造醫(yī)用無菌除鹽水。
(5)除鹽的徹底性不如離子交換法,不適合除鹽水的精制。(6)對于含鹽量高的水源(如海水、苦咸水),經(jīng)濟性不如反滲透法;對于含鹽量低的水源(如江河水、大多數(shù)水庫水),經(jīng)濟性不如離子交換法。因此,在許多情況下蒸發(fā)除鹽法不是人們的{sx}方法. 陽離子樹脂交換軟化水處理設(shè)備
(7)用蒸餾法淡化海水的水利用率為25%- 40%。
(8)已與膜技術(shù)結(jié)合形成一項新的除鹽技術(shù),即膜蒸餾(MD)技術(shù)。該技術(shù)與常規(guī)蒸餾相比,蒸餾效率高,與反滲透相比,操作壓力低。膜蒸餾在常壓和低于沸點的溫度條件(40-50℃)下進行,太陽能可能成為理想熱源。
2.離子交換法除鹽
離子交換法除鹽是目前應(yīng)用最廣泛的傳統(tǒng)除鹽技術(shù),起源于20世紀40年代。該技術(shù)的核心是利用了兩類離子交換樹脂(簡稱樹脂),一類是陽離子交換樹脂(簡稱陽樹脂),另一類是陰離子交換樹脂(簡稱陰樹脂)。樹脂為不溶于水的高分子粒狀材料,內(nèi)部含有大量能與水中離子起交換反應(yīng)的物質(zhì)(稱之為可交換離子),陽樹脂中可交換離子為H、,陰樹脂中可交換離子為OH-,所以鹽水依次通過陽樹脂層和陰樹脂層后,鹽水中的陽離子和陰離子依次交換成H、和OH-,H、與OH-進一步結(jié)合成純水。由于受離子交換反應(yīng)平衡的制約,鹽水經(jīng)過上述處理后,仍殘留少量鹽分。鹽水通過樹脂層,不斷地消耗掉樹脂中的H、和OH—,樹脂最終失去交換能力。喪失交換能力的樹脂通常用酸堿再生,即用一定濃度的HCI或H2 S04水溶液與陽樹脂接觸,用一定濃度的NaOH水溶液與陰樹脂接觸,以恢復(fù)它們的交換能力,此過程稱為再生。樹脂的可再生特性決定了它可以重復(fù)使用。離子交換技術(shù)的基本原理詳見仟凈環(huán)保水處理網(wǎng)站。
離子交換除鹽法具有以下特點:
(1)水與鹽分離的推動力為化學(xué)能,即依賴于離子交換反應(yīng)。
(2)適用于含鹽量低于500mg/L的水源,對于含鹽量更高的水源,一般先用反滲透法除去95 070以上鹽類后,再用離子交換法深度除鹽。
(3)它是目前除鹽最徹底的水處理技術(shù),除鹽率可達到99 . 99 %,因此,它常作為生產(chǎn)純水、超純水、電子級水的終端除鹽技術(shù)。
(4)有較多的酸堿廢水排放。
(5)水利用率大約為90%。
(6)已與電滲析結(jié)合形成一項新的除鹽技術(shù),即電除鹽(EDI)技術(shù)。
3.電滲析法除鹽
電滲析法除鹽從20世紀70年代至今得到了較多的應(yīng)用。該技術(shù)的核心是利用了兩種離子交換膜,一種是陽離子交換膜(簡稱陽膜),另一種是陰離子交換膜(簡稱陰膜),在直流電場作用下,鹽水中的陽離子和陰離子分別選擇性透過陽膜和陰膜,從鹽水中遷移出去,剩下的即為除鹽水。電滲析技術(shù)的基本原理詳見仟凈網(wǎng)站。
電析法除鹽具有以下特點:
(l)水與鹽分離的推動力為直流電場。
(2)適用于含鹽量為1000 N 5000mg/L的水源。
3)除鹽率一般為50%—90%-,明顯不如離子交換法,因此,它常用于高含鹽量水源的初步除鹽,例如,將苦咸水淡化成含鹽量小于500mg/L的飲用水,或作為離子交換法的前置脫鹽。
(4)既有淡化功能又有濃縮功能,因此,可利用淡化功能制造除鹽水,利用濃縮功能生產(chǎn)食鹽。
(5)必須不斷排放相當多的極水和濃水,故水的利用率較低,濃水直排時水的利用率約為40%,濃水循環(huán)時水的利用率為70%—80%。
(6)容易極化、結(jié)垢,電耗高,現(xiàn)已基本為反滲透法所替代。
(7)與離子交換法結(jié)合使用后獲得了新生,已形成EDI技術(shù)。
新興除鹽水技術(shù)
反滲透法除鹽長春軟化水設(shè)備維修,長春軟化水設(shè)備價格,長春離子交換設(shè)備
反滲透(RO)法除鹽是目前普及速度最快的新興除鹽技術(shù),起源于20世紀60年代。該技術(shù)的核心是利用了反滲透膜,這種膜具有透水而難透鹽的特性,在壓力推動力下, 鹽水中 水分子透過膜成為除鹽水,鹽分繼續(xù)保留在原水中而被濃縮。反滲透技術(shù)的基本原理詳見仟凈公司網(wǎng)站。
反滲透法除鹽水設(shè)備具有以下特點:
(l)水與鹽分離的推動力為壓力。
(2)可適用于各種含鹽量的水源,但用于含鹽量大致在300mg/L以上的水源經(jīng)濟性更好,已廣泛用于生產(chǎn)飲用純凈水、醫(yī)用純化水、電子級水和高壓及以上鍋爐的補給水。
(3)際鹽率一般為99%,高于電滲析,低于離子交換法,故一般用于高含鹽量水源的初步除鹽,或作為離子交換法的前置除鹽技術(shù),不作為生產(chǎn)超純水的終端除鹽手段。
(4)化學(xué)藥品用量少,沒有酸堿廢水排放。
(5)必須不斷排放一部分濃水。對于苦咸水和含鹽量不高的tr水,水的利用率一般為75 070—85 070;對于海水,水的利用率一般為30%—50%。
電除鹽摶術(shù)
電除鹽水設(shè)備技術(shù)具有以下特點:
水與鹽分離的推動力為直流電場。
適用于電導(dǎo)率低于40uS/cm的水源的深度度除鹽,用于生產(chǎn)純水、鍋爐補給水和電子級水。
除鹽非常徹底,除鹽率與離子交換法基本相同,故它常常作為生產(chǎn)除鹽水的終端除鹽技術(shù)。
生產(chǎn)除鹽水只需電能,不用酸堿,一般只用少量的NaCI。
必須不斷排放極水和部分濃水,水的利用率一般為80%—95%。
EDI裝置晉遍采用模塊化設(shè)計,便于維修和擴容。
具有替代混合離子交換除鹽技術(shù)的發(fā)展前景。
電除鹽技術(shù)的應(yīng)用源于20世紀90年代。該技術(shù)的核心是以離子交換樹脂作為離子遷移的載體,以陽膜和陰膜作為鑒別陽離子和陰離子通過的關(guān)卡,在直流電場推動下,寞乓現(xiàn)鹽與水的分離。EDI裝置的構(gòu)造類似于電滲析器,所不同的是在淡水室中充填有陰樹脂與陽樹脂,該室相當于混合離子交換器(簡稱混床)。EDI除鹽是離子交換除鹽和電滲析除鹽兩個過程的疊加,即在化學(xué)位差作用下的離子交換和在直流電場作用下的離子選擇性定向遷移的疊加。與此同時,由于濃差極化迫使H20發(fā)生電離