水體中鹽分的脫除方法

1、水體中鹽分的脫除方法水體中鹽分的脫除方法環(huán)境污染化學(xué)環(huán)境污染化學(xué)主要內(nèi)容主要內(nèi)容概述概述脫鹽方法脫鹽方法脫鹽發(fā)展脫鹽發(fā)展231結(jié)論結(jié)論 一、概述一、概述 脫鹽粗范地說就是將“鹽”脫除的方法或過程，這個(gè)“鹽”是更寬泛的“化學(xué)鹽”不止常用的食用“鹽”。 脫鹽簡單地說就是去除水中的陰陽離子。脫鹽水，又稱純水，或深度脫鹽水。一般系指將水中易去除的強(qiáng)導(dǎo)電質(zhì)去除又將水中難以去除的硅酸及二氧化碳等弱電解質(zhì)去除至一定程度的水。 二、脫鹽方法二、脫鹽方法膜分離石灰/石灰-純堿軟化法 蒸餾脫鹽 離子交換技術(shù) 電去離子（EDI）技術(shù) 二、脫鹽方法二、脫鹽方法 膜分離 近40年來，膜分離技術(shù)已迅速發(fā)展成為工業(yè)循環(huán)冷卻

2、水系統(tǒng)中旁流處理中最重要、最廣泛采用的新型高效節(jié)能分離單元技術(shù)，電滲析（ED）、反滲透（RO）、微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）和滲透汽化（PV）等膜技術(shù)相繼發(fā)展，并成為集成處理技術(shù)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。主要膜分離技術(shù)簡述如下：反滲透膜技術(shù)、電滲析技術(shù)、納濾膜技術(shù)。 二、脫鹽方法二、脫鹽方法u反滲透膜技術(shù) 原理：反滲透膜技術(shù)是以滲透壓差作為推動(dòng)力的一類膜分離過程。依據(jù)各種物料的不同滲透壓，通過RO膜技術(shù)達(dá)到分離提取、純化與濃縮的目的。 RO是英文Reverse Osmosis的縮小，中文意思是反滲透，一般水是由低濃度的一邊流向高濃度的一邊，水一旦加壓之后，將由高濃度的一邊流向低濃度的一邊。

3、 二、脫鹽方法二、脫鹽方法把相同體積的稀溶液（如淡水）和濃液（如海水或鹽水）分別置于一容器的兩側(cè)，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側(cè)流動(dòng)，濃溶液側(cè)的液面會(huì)比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個(gè)壓力差，達(dá)到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓。若在濃溶液側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí)，濃溶液中的溶劑會(huì)向稀溶液流動(dòng)，此種溶劑的流動(dòng)方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為反滲透。 二、脫鹽方法二、脫鹽方法 RO技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能，其能耗僅為電滲析的1/2，蒸餾技術(shù)的1/40，而且能夠達(dá)到深度除鹽目的。近年來，隨著膜分離技術(shù)的快速發(fā)展，工程造價(jià)和運(yùn)行成本持續(xù)降低，RO膜技術(shù)已逐漸

4、取代傳統(tǒng)的離子交換、電滲析除鹽技術(shù)，成為工業(yè)水系統(tǒng)中首選除鹽技術(shù)。 RO膜技術(shù)今后主要發(fā)展趨勢是降低RO膜的操作壓力，提高RO系統(tǒng)純水產(chǎn)率和濃縮回收率，以及廉價(jià)高效預(yù)處理技術(shù)，增強(qiáng)膜組件抗污能力等。二、脫鹽方法二、脫鹽方法u電滲析技術(shù) 電滲析技術(shù)是以電位差作為推動(dòng)力的一類膜分離過程。在外加直流電場作用下，利用荷電離子膜的反離子遷移原理使水中陰陽離子做定向遷移，從水溶液及其它不帶電組份中分離帶電離子組份。 ED技術(shù)作為脫鹽，在20世紀(jì)7090年代得到廣泛應(yīng)用，但由于ED只能部分除鹽，不能滿足許多工業(yè)領(lǐng)域深度除鹽的技術(shù)需求且電耗高。因此，近年來已逐漸被反滲透膜技術(shù)所替代。二、脫鹽方法二、脫鹽方法u

5、納濾膜技術(shù) 與RO相比，NF技術(shù)的操作壓力較低（0.5-1.0MPa），節(jié)能效果顯著。因此NF技術(shù)又稱低壓RO技術(shù)，是介于RO和UF（超濾膜）之間的一種親水性膜分離過程，適宜分離分子量在200-1000Daltons（1Daltons=1.6510-24g），分子大小約為1nm溶解組份的膜工藝。由于NF膜具有松散的表面層結(jié)構(gòu)，存在氨基和羧基兩種正負(fù)基團(tuán)，具有離子選擇性，一價(jià)離子可基本完全透過，對二價(jià)和高價(jià)離子具有較高截留率，可去除約80%的總硬度、90%的色度和幾乎全部濁度及微生物，因此，NF的軟化功能近年引起重視，在工業(yè)循環(huán)冷卻水的排污水回用處理中具有良好的應(yīng)用前景。二、脫鹽方法二、脫鹽方法

6、 石灰/石灰-純堿軟化法 石灰軟化作為應(yīng)用最廣泛應(yīng)用的單元技術(shù)之一，能有效降低水中結(jié)垢成份與懸浮物濃度，并且可使部分水處理劑經(jīng)軟化工藝后再回流系統(tǒng)中繼續(xù)循環(huán)使用，石灰乳與水中的碳酸鹽硬度成分反應(yīng)，生成難溶的CaCO3或Mg（OH）2后沉淀析出。單純的石灰軟化法只能去除碳酸鹽硬度，而石灰-純堿軟化法能有效去除水中結(jié)垢的主要成分如鈣、鎂、磷酸鹽和二氧化硅等，并將水中的懸浮物、腐蝕產(chǎn)物和微生物粘泥等在沉淀和過濾過程中去除，且產(chǎn)生泥渣易脫水，可作為非毒性廢棄物掩埋處置。另外，石灰價(jià)格低廉、來源廣泛，運(yùn)行成本低，可與絮凝過程同時(shí)進(jìn)行，即可降低水的硬度，又可除濁。因此，石灰純堿軟化法已廣泛用于工業(yè)純水系統(tǒng)

7、補(bǔ)充水的預(yù)處理。二、脫鹽方法二、脫鹽方法 蒸餾脫鹽 原理：蒸餾法是一種最古老、最常用的脫鹽方法。蒸餾法就是把含鹽水加熱使之沸騰蒸發(fā)再把蒸汽冷凝成淡水的過程。 方法：蒸餾法有很多種，如多效蒸發(fā)、多級閃蒸、壓氣蒸餾、膜蒸餾等。 二、脫鹽方法二、脫鹽方法多效蒸發(fā)（MED） 多效蒸發(fā)是讓加熱后的鹽水在多個(gè)串聯(lián)的蒸發(fā)器中蒸發(fā)，前一個(gè)蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的蒸汽作為下一蒸發(fā)器的熱源，并冷凝成為淡水。其中低溫多效蒸餾是蒸餾法中最節(jié)能的方法之一。低溫多效蒸餾技術(shù)由于節(jié)能的因素，近年發(fā)展迅速，裝置的規(guī)模日益擴(kuò)大，成本日益降低，主要發(fā)展趨勢為提高裝置單機(jī)造水能力，采用廉價(jià)材料降低工程造價(jià)，提高操作溫度，提高傳熱效率等 。

8、 二、脫鹽方法二、脫鹽方法多級閃蒸（MSF） 以海水淡化為例，將原料海水加熱到一定溫度后引入閃蒸室，由于該閃蒸室中的壓力控制在低于熱鹽水溫度所對應(yīng)的飽和蒸汽壓的條件下，故熱鹽水進(jìn)入閃蒸室后即成為過熱水而急速地部分氣化，從而使熱鹽水自身的溫度降低，所產(chǎn)生的蒸汽冷凝后即為所需的淡水。多級閃蒸就是以此原理為基礎(chǔ)，使熱鹽水依次流經(jīng)若干個(gè)壓力逐漸降低的閃蒸室，逐級蒸發(fā)降溫，同時(shí)鹽水也逐級增濃，直到其溫度接近（但高于）天然海水溫度。二、脫鹽方法二、脫鹽方法蒸汽壓縮冷凝（VC） 蒸汽壓縮冷凝脫鹽技術(shù)是將鹽水預(yù)熱后，進(jìn)入蒸發(fā)器并在蒸發(fā)器內(nèi)部分蒸發(fā)。所產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮提高壓力后引入到蒸發(fā)器的加熱側(cè)。蒸

9、汽冷凝后作為產(chǎn)品水引出，如此實(shí)現(xiàn)熱能的循環(huán)利用。當(dāng)其作為循環(huán)冷卻水脫鹽回收工藝時(shí)，可使冷卻水中的有害成 份得到濃縮排放，并使95%以上的排污水以冷凝液的形式得到回收，作為循環(huán)水和鍋爐補(bǔ)充水返回系統(tǒng)。這種工藝對設(shè)備材質(zhì)的要求極高，運(yùn)行中需消耗大量的熱量，存在一次性投入和運(yùn)行費(fèi)用極高的缺點(diǎn)，只可能在特別缺水的地區(qū)發(fā)電廠中采用。二、脫鹽方法二、脫鹽方法離子交換技術(shù) 原理：借助于固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進(jìn)行交換,以達(dá)到提取或去除溶液中某些離子的目的,是一種屬于傳質(zhì)分離過程的單元操作。離子交換是可逆的等當(dāng)量交換反應(yīng)，交換樹脂（纖維）中的陰陽離子官能團(tuán)可以與水中的陰陽離子發(fā)生交換吸附，從而達(dá)

10、到水樣脫鹽的目的。 特點(diǎn) ：傳統(tǒng)的離子交換技術(shù)經(jīng)過發(fā)展，新型離子交換樹脂（纖維）已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，具有交換容量大，洗脫再生容易的特點(diǎn)。 二、脫鹽方法二、脫鹽方法 電去離子（EDI）技術(shù) 電去離子（EDI）技術(shù)，又稱填充床電滲析(EDI)或(CDI), 就是在電滲析器的隔膜之間裝填陰陽離子交換樹脂、將電滲析與離子交換有機(jī)的結(jié)合起來的一種水處理技術(shù)。它被認(rèn)為是水處理技術(shù)領(lǐng)域具有革命性創(chuàng)新的技術(shù)之一。 二、脫鹽方法二、脫鹽方法 EDI的脫鹽機(jī)理： EDI實(shí)際上是在電滲析器的淡水室中填入混床樹脂，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：NaCl+-Na+Na+Cl-Cl-H+H+OH-OH-淡水濃水濃水陰膜陽膜陰膜陽膜陰樹脂

11、陽樹脂二、脫鹽方法二、脫鹽方法 進(jìn)水中的鹽離子在EDI元件中發(fā)生下列三種遷移：（1）離子與陰、陽樹脂發(fā)生離子交換而結(jié)合到樹脂顆粒上；（2）離子在電場作用下經(jīng)樹脂顆粒構(gòu)成的離子通道遷移到濃水室，從而完成水的脫鹽過程；（3）在一定的電流密度下，樹脂、膜、水之間的界面處因產(chǎn)生濃差極化而迫使水分解成H+和OH-，從而同時(shí)再生了樹脂。二、脫鹽方法二、脫鹽方法 特點(diǎn)：電去離子（EDI）技術(shù)它把傳統(tǒng)的電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，既克服了電滲析不能深度脫鹽的缺點(diǎn)，又彌補(bǔ)了離子交換不能連續(xù)工作、需消耗酸堿再生的不足，這些顯著優(yōu)勢使得該技術(shù)在各個(gè)行業(yè)得以迅速地推廣。三、脫鹽發(fā)展三、脫鹽發(fā)展 隨著工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，膜分離技