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
离子交换和反渗透产除盐水的方案比较离子交换是一种化学处理方法，通过将含有盐分的水通过特殊的树脂
来处理，树脂上的离子与水中的盐分发生交换反应，从而实现水的除盐。
离子交换的主要原理是树脂上的离子具有较高的亲合力，它们会与水中的
盐分离子发生反应，从而将盐分吸附在树脂上面。
通过控制树脂的使用量
和处理时间，可以实现对水的有效除盐。
离子交换方法的优点是操作简单、效果明显，可以高效地除去水中的盐分，因此在一些需要快速除盐的情况
下比较适用。
然而，离子交换方法也存在一些问题，如树脂的使用寿命有限，需要定期更换，同时由于对树脂质量要求较高，所以成本相对较高。
反渗透是一种物理处理方法，通过应用压力将水分子从半透膜中逼出，从而实现水的除盐。
反渗透的主要原理是半透膜的微孔具有较小的孔径，
只能让水分子通过，而无法让盐分离子通过。
通过应用较高的压力，可以
将水分子从半透膜中逼出，从而除去盐分。
反渗透方法的优点是过程可逆，不需要使用化学物质，对水质没有污染，因此广泛应用于饮用水和制药工
业等领域。
然而，反渗透方法也存在一些问题，如能耗较高，需要使用较
为复杂的设备，同时也对半透膜的使用寿命有一定要求。
综上所述，离子交换和反渗透都是常用的除盐方法，各有优缺点。
离
子交换方法操作简单，效果明显，适用于一些需要快速除盐的情况。
反渗
透方法过程可逆，不会对水质造成污染，适用于饮用水和制药工业等领域。
选择哪种方法主要取决于具体的应用场景和需求。
需要根据实际情况综合
考虑成本、效果、设备和维护等因素，选择最适合的除盐方案。
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。
电厂反渗透及离子交换除盐系统去除水中有机物的试验
电厂反渗透及离子交换除盐系统去除水中有机物的试验摘要：水源中的各种有机污染物会妨碍离子交换系统的处理效果，其中有机物污染中最常见的物质为腐殖酸和富里酸。
在除盐水的生产过程中，有多种除盐技术可供选择，经过对反渗透法和全离子交换法除盐技术的初步比较，认为反渗透加离子混合交换器工艺较全离子交换法生产除盐水工艺技术可靠，经济可行。
关键词：反渗透；离子交换；除盐随着反渗透技术的日趋成熟，运用反渗透设备在锅炉补给水处理中进行预脱盐的电厂越来越多，而与之相匹配的后处理设备仍是传统的离子交换器。
由于反渗透设备出水具有一定的特点，这使得应用传统离子交换器作为后续处理设备出现了诸多问题，有必要对之进行改进。
一、反渗透出水的特点1、原水中的大部分盐份已除去，电导率比较低。
一般的一级反渗透出水脱盐率在95%以上，而新投运的反渗透设备出水脱盐率在98%以上。
例如发电厂是以地下水作为补给水的，反渗透进水电导率800～900S/cm，出水电导率8～11S/cm。
以黄河水作为补给水，反渗透进水电导率1000S/cm左右，出水电导率20S/cm左右。
2、原水经反渗透处理后悬浮物含量降得很低，几乎为0浊度水，对后续的离子交换设备来说可以忽略。
反渗透对原水的预处理要求比较严格，反渗透保安过滤器入口水一般要求浊度小于1mg/L，经过保安过滤器又滤去了所有直径大于5m的颗粒，再经过反渗透半透膜的超细过滤几乎成为无浊水。
3、一级反渗透出水不能满足超高压以上锅炉补给水的要求。
超高压以上锅炉补给水要求电导率小于0.2S/cm，而一级反渗透出水电导率一般大于1S/cm。
归纳起来就是：反渗透出水含盐量比较低且浊度极低，但不能满足作为超高压以上机组补给水的要求，必须进行后续处理。
二、反渗透后续处理工艺1、二级反渗透处理。
二级反渗透可使水质进一步提高，但很难达到电导率小于0.2S/cm，而且二级反渗透处理设备投资大、运行效率低、经济性差。
2、混床处理。
反渗透技术 与 离子交换比较
反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。
反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。
系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。
反渗透系统优点：1、连续运行，产水水质稳定2、无须用酸碱再生，不会因再生而停机，节省了反冲和清洗用水3、以高产率产生超纯水（产率可以高达95％）4、无再生污水，不须污水处理设施5、应用于预除盐处理也取得较好的效果，能使离子交换树脂的负荷减轻松90％以上，树脂的再生剂用量也可减少90％6、使用安全可靠，避免工人接触酸碱7、减低运行及维修成本8、安装简单、安装费用低廉主要品牌反渗透膜国内现主要应用国外反渗透膜品牌，具体品牌有：海德能膜HYDRANAUTICS 陶氏膜DOW 东丽膜TORAY 日东电工膜NittoDenko 世韩膜SAEHAN等用于反渗透法中制备纯水的半透膜。
一般用高分子材料制成。
如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。
表面微孔的直径一般在0.5～10nm之间，透过性的大小与膜本身的化学结构有关。
有的高分子材料对盐的排斥性好，而水的透过速度并不好。
有的高分子材料化学结构具有较多亲水基团，因而水的透过速度相对较快。
因此一种满意的反渗透膜应具有适当的渗透量或脱盐率。
反渗透膜应具有以下特征：(1)在高流速下应具有高效脱盐率；(2)具有较高机械强度和使用寿命；(3)能在较低操作压力下发挥功能；(4)能耐受化学或生化作用的影响；(5)受pH值、温度等因素影响较小；(6)制膜原料来源容易，加工简便，成本低廉。
反渗透膜的结构，有非对称膜和复合膜两类。
当前使用的膜材料主要为三醋酸纤维素和芳香聚酰胺类。
其组件有中空纤维式、卷式、板框式和管式。
可用于分离、浓缩、纯化等化工单元操作，主要用于纯水制备和水处理行业中。
离子交换树脂原理：离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。
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。
离子交换与反渗透比较
离子交换和反渗透能耗比较由于水处理设备的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。
除盐处理工艺的要求是多样的，用户对不同技术的看法也是不同。
例如有些用户希望用反渗透技术，而有些用户则希望用更传统的技术如离子交换，另外有些用户则以低投资为主要考虑因素。
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 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。
离子交换法和反渗透
离子交换法和反渗透离子交换法和反渗透是两种常见的水处理技术，用于去除水中的杂质和提高水质。
本文将分别介绍离子交换法和反渗透的原理、应用和优缺点。
一、离子交换法离子交换法是一种通过固液相之间离子交换的方法来实现水处理的技术。
其原理是利用具有交换性能的固体材料，将水中的离子与固体材料上的离子进行交换，从而去除水中的杂质。
离子交换法主要通过离子交换树脂来实现。
离子交换树脂是一种高分子化合物，具有很强的离子交换能力。
当水流经过离子交换树脂时，树脂上的离子与水中的离子发生交换，从而实现水质的净化。
离子交换法广泛应用于水处理领域。
例如，它可以用于软化水、去除重金属离子、去除放射性物质等。
离子交换法可以有效地去除水中的硬度离子，使水质变软，减少水垢的形成。
此外，离子交换法还可以去除水中的有害物质，提高水质。
离子交换法有一些优点和缺点。
其优点是操作简单、效果好、处理效率高。
离子交换法可以去除水中的杂质，改善水质，使水变得更加清洁。
然而，离子交换法也存在一些缺点，例如成本较高、耗能较多、产生废水等问题。
二、反渗透反渗透是一种利用半透膜来实现水处理的技术。
其原理是通过施加一定的压力，将水通过半透膜，从而去除水中的溶质和杂质。
反渗透主要通过反渗透膜来实现。
反渗透膜是一种具有特殊结构的薄膜，可以选择性地让水分子通过，而阻止溶质和杂质的通过。
当水流经过反渗透膜时，溶质和杂质被滞留在膜的一侧，而纯净水则通过膜的另一侧。
反渗透广泛应用于饮用水处理、工业废水处理等领域。
例如，它可以用于去除水中的盐分、有机物、细菌等。
反渗透可以有效地提高水质，得到符合饮用水标准的纯净水。
反渗透技术有一些优点和缺点。
其优点是处理效果好、水质高、操作简单。
反渗透可以彻底去除水中的溶质和杂质，获得纯净水。
然而，反渗透也存在一些缺点，例如设备成本高、能耗较大、产水量较低等问题。
离子交换法和反渗透是常见的水处理技术，可以有效地去除水中的杂质和提高水质。
离子交换法通过离子交换树脂实现，适用于软化水、去除重金属离子等应用。
超纯水器离子交换和反渗透工艺技术
任何伟大的发明都离不开实验，各行各业都离不开实验，实验用水是有一定要求的，那就是实验室超纯水器，在对水质要求不同的情况下还必须要符合国际水质标准的要求。
实验室用水标准(GB6682-66)：
一级水：基本上不含有溶解或胶态离子杂质及有机物。
它可用二级水经进一步处理而制得。
二级水：可含有微量的无机、有机或胶态杂质。
三级水：适用一般实验室实验工作。
实验室超纯水器离子交换和反渗透技术优缺点
第一种采用离子交换其优点在于初投资少，占用的地方少，但缺点就是需要经常进行离子再生，耗费大量酸碱，而且对环境有一定的破坏。
第二种采用反渗透作预处理再配上EDI装置，这是目前制取超纯水最经济，最环保用来制取超纯水的工艺，不需要用酸碱进行再生便可连续制取超纯水，对环境没什么破坏性。
其缺点在于初投资相对以上两种方式过于昂贵。
实验室威立雅CENTRA-R 120的工作原理是自来水经过精密滤芯和活性炭滤芯进行预处理，过滤泥沙等颗粒物和吸附异味等，让自来水变得更加干净，然后再通过反渗透装置进行水质纯化脱盐，纯化水进入储水箱储存起来，其水质可以达到国家三级水标准，同时反渗透装置产水的废水排掉。
威立雅MEDICA-R 7超纯水器可以使水中的悬浮物(颗粒物质)、胶体、有机物、硬度、微生物等杂质含量大大降低，以减轻后续的反渗透、电除盐等精处理系统的处理负荷，延长其使用寿命。
离子交换和反渗透能耗比较
由于水处理设备的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。
除盐处理工艺的要求是多样的，用户对不同技术的看法也是不同。
例如有些用户希望用反渗透技术，而有些用户则希望用更传统的技术如离子交换，另外有些用户则以低投资为主要考虑因素。
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。
离子交换与反渗透比较
离子交换与反渗透比较目录1为什么会有离子交换和反渗透？ (2)2离子交换法处理有以下特点 (3)3反渗透法处理有以下特点 (3)4工艺比较 (3)4.1离子交换法 (3)4.1.1流程简介： (3)4.1.2流程单元说明 (4)4.2反渗法 (5)4.2.1流程简介 (5)4.2.2流程单元说明： (5)5占地面积比较 (6)6经济运行比较 (7)1为什么会有离子交换和反渗透？由于水处理设备的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。
除盐处理工艺的要求是多样的，用户对不同技术的看法也是不同。
例如有些用户希望用反渗透技术，而有些用户则希望用更传统的技术如离子交换，另外有些用户则以低投资为主要考虑因素。
2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3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4工艺比较4.1离子交换法4.1.1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。
脱盐水处理工艺技术的选择与比较分析
脱盐水处理工艺技术的选择与比较分析摘要：脱盐水处理工艺，也叫做纯水处理工艺、深度脱盐水工艺，通常指去除水内适合去除的强电解质，以及去除水内较难去除的弱酸、二氧化碳等电解质的水。
在脱盐水处理方面，有很多项工艺技术可被运用，如果企业在选择处理方法时选了不适合当地水质情况的或者是对企业具体情况不利的方法，则可能给企业带来严重的损失。
基于此，本文针对市场运用最为广泛的离子交换法和反渗透法进行对比与分析。
关键词：脱盐水处理；技术选择；离子交换法；反渗透法引言：脱盐水的处理基本保证了脱盐水系统的运行质量，同时也保障了企业的稳定运行。
对于企业来说，对化学水实施正确的处理是非常重要的。
在科技革命的背景下，补给水的直接处理方法逐渐多样化，这也为科学选择适合的脱盐水处理技术提供了便利，同时，也在更大程度上减少了淡水资源的消耗，有利于企业的经济与社会效益的增加。
一、脱盐水处理工艺的重要性目前，离子交换混床工艺和反渗透混床工艺被广泛应用于脱盐水的处理，选择适合的工艺是企业得以正常生产及发展的关键。
由于两种处理工艺对原水品质的需求存在差异，所以在进行选择的时候，企业因根据自身实际情况展开分析，使用更加适合自身情况的脱盐水处理技术，以此保障企业的正常运行以及经济收益。
二、反渗透混床和离子交换混床工艺的分析对比（一）离子交换法1.工艺流程原水经过过滤系统预处理后进入阳离子交换器，与强酸性阳离子丙烯酸树脂充分接触，可有效去除其中的阳离子，对已脱阳离子的原水实施脱二氧化碳处理，为去除阴离子做好准备，脱二氧化碳后进入阴离子交换器与强碱性树脂充分接触实现去除阴离子的处理，之后进入混床除去残留少量盐分离子从而达到最终目的。
2.流程单元首先借助过滤装置针对原水实施化学预处理，处理后的水进入阳离子交换器，去除原水内的镁、钠、钙等阳离子，经过除碳器再对原水里的碳酸氢根离子进行分离，产生水与二氧化碳，排出二氧化碳。
之后，将处理后的水和强碱阴离子树脂产生离子交换作用，去除水里的阴离子。
离子交换技术和反渗透技术
二级反渗透装置性能：产水电导率0.9-1.6μs/cm。
3、原水含盐量较高时对运行成本影响不大
二、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。
工艺比较
(1)离子交换法
原水首先进行预处理送水至阳床上部，在床中与强酸阳树脂接触，除去阳离子后的水从塔下流出并送入脱CO2塔通过风机将CO2从塔顶吹除，脱除CO2的水进入中间水池，中间水泵将水送入阴床，在床中与强碱阴树脂接触，水中的阴离子被除去。经一级除盐后的水再进入混床除去少量残存阳、阴离子，经混床处理制得合格的的除盐水。交换过程中，阳床、阴床和混床因交换剂饱合而失效，这时由再生系统对阳床、阴床和混床进行再生。再生结束进入下一周期，再生废水经处理合格后外排。
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；
占地面积比较（以地下水为原水，生产250m3/h除盐水（5MΩ.cm）为例）
离子交换法比反渗法占地面积大，原因是离子交换法需要酸、碱再生需要酸、碱贮槽和废水处理池。
经济运行比较（以地下水为原水，生产250m3/h除盐水（5MΩ.cm）为例）
①设备投资（包含土建）
本投资为初略估算，工艺路线和自动化程度不同，投资也不一样。离子交换法625~750万元。反渗透法750~1000万元。
反渗透与离子交换在除盐水项目上的比较
反渗透与离子交换在除盐水项目上的比较摘要：除盐水的制备一般采用离子交换树脂和反渗透膜法方案，反渗透膜法在技术上具有较大的优越性，但由于其投资成本较高，在80年代前在国内应用很少，进入90年代后，随着超滤膜国产化并成功应用，大大降低了反渗透工程的投资成本，因此除盐水项目越来越多的选用反渗透技术。
关键词：反渗透；反渗透膜；离子交换；投资；运行费用随着国家工业的大力发展，煤化工行业的发展也不例外，而支撑煤化工行业生产最重要的一环就是除盐水的制备，80年代以前，除盐水项目基本都采用离子交换树脂工艺，而随着社会经济的发展，对企业的经济效益和社会效益等提出了更高的要求，采用传统的离子交换工艺虽然在工艺指标上能保证要求，但在环保方面带来了诸多的问题，频繁复杂的操作也是制约其发展的重要因素。
因此反渗透膜法技术越来越为重要。
1 除盐原理简介除盐处理技术经过数十年的发展，目前较为常用的除盐方法主要有离子交换和反渗透，以下就离子交换和反渗透两种工艺进行说明。
（1）离子交换离子交换是传统的化学除盐方式，其机理如下：阳床利用阳离子交换树脂（RH）交换水中阳离子，从而实现去除水中阳离子，当树脂交换容量用完时，用一定浓度的盐酸进行再生，其反应过程如下：Na+RNaRH + Mg2+R2Mg + H+Ca2+R2Ca再生时：RNa NaClR2Mg + HCl MgCl2 + RHR2Ca CaCl2阴床利用阴离子交换树脂（ROH）交换水中阴离子，从而实现去除水中阴离子，当树脂交换容量用完时，用一定浓度的烧碱进行再生，其反应过程如下：Cl-RClROH + SO42-R2SO4+ OH-CO32-R2CO3再生时：RCl NaClR2SO4+ NaOH Na2SO4 + ROHR2CO3Na2CO3阳、阴离子交换器串联（一级复床）产水可达到软化水标准，在阳阴离子混合交换器的精制下可制备出合格的二级除盐水。
该方法的优点是对预处理的要求相对较低，投资略省，技术成熟。
反渗透—离子交换脱盐处理的优点
反渗透—离子交换脱盐处理的优点
反渗透—离子交换联合处理方式,能够有效降低水质多变性所带来的负面影响，并且可减少再生频率，从而得以提高了水处理装置运行的灵活性和可靠性能，在水源的选择上也有了更大的余地。
例如，原水含盐量从1000mg/L增至1500mg/L，反渗透设备在工作压力2.75MPa，出力仅下降1%～2%;而离子交换设备遇此情况，必然会严重降低交换容量。
这说明，反渗透设备的出力与水质的关系不在，只同工作压力差及水质成分所决定的渗透压差成比例变化。
这是反渗透工艺的一个很大的优点。
(1)离子交换设备的再生剂用量可以降低90%～95%，再生剂贮放场地可以大大减小。
(2)由于反渗透装置可以将原水含盐量降低到原来的1/10～1/20，因此除盐设备的盐泄漏可以有效减小，使其运行周期得以延长。
(3)延长了离子交换树脂的使用寿命周期。
(4)通常混床出水电导率为0.1μs/cm，反渗透-除盐联合系统约为0.07μs/cm。
(5)提高了对水源水质变化的适应性和出水质量的可靠性等两大性能。
(6)由于除盐设备排放的废液量减少了，这样更加有利于环境保护。
(7)原来不适宜采用离子交换除盐的水都可能用来作为除盐设备的进水。
(8)除盐系统可以简化，有的水源甚至在反渗透后用混床处理就可满足锅炉用水的要求。
(9)原水水质当中如果通常采用一般的处理方法不易除去的物质如胶体物质、有机物、铁离子、二氧化硅等也可被有效去除。
反渗透净水与离子交换技术比较分析
反渗透净水与离子交换技术的比较分析一、渗透及渗透压渗透现象在自然界是常见的，比如将一根黄瓜放入盐水中，黄瓜就会因失水而变小。
黄瓜中的水分子进入盐水溶液的过程就是渗透过程。
如果用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个水池隔断成两部分,在隔膜两边分别注入纯水和盐水到同一高度。
盐水液面升高不是无止境的，到了一定高度就会达到一个平衡点。
这时隔膜两端液面差所代表的压力被称为渗透压。
渗透压的大小与盐水的浓度直接相关。
二、反渗透现象和反渗透净水技术在以上装置达到平衡后,如果在盐水端液面上施加一定压力，此时，水分子就会由盐水端向纯水端迁移。
液剂分子在压力作用下由稀溶液向浓溶液迁移的过程这一现象被称为反渗透现象。
如果将盐水加入以上设施的一端，并在该端施加超过该盐水渗透压的压力，我们就可以在另一端得到纯水。
这就是反渗透净水的原理。
生产纯水的关键有两个，一是一个有选择性的膜，我们称之为半透膜，二是一定的压力。
简单地说，反渗透半透膜上有众多的孔，这些孔的大小与水分子的大小相当，由于细菌、病毒、大部分有机污染物和水合离子均比水分子大得多，因此不能透过反渗透半透膜而与透过反渗透膜的水相分离。
在水中众多种杂质中,溶解性盐类是最难清除的.因此,经常根据除盐率的高低来确定反渗透的净水效果.反渗透除盐率的高低主要决定于反渗透半透膜的选择性。
目前，较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达99.7%。
三、反渗透与离子交换的比较反渗透优点:* 连续运行，产品水水质稳定* 无须用酸碱再生* 不会因再生而停机* 节省了反冲和清洗用水* 以高产率产生超纯水(产率可以高达95%)* 无再生污水，不须污水处理设施* 无须酸碱储备和酸碱稀释运送设施* 减小车间建筑面积* 使用安全可靠，避免工人接触酸碱* 减低运行及维修成本* 安装简单、安装费用低廉四、反渗透的弱点及解决方法反渗透设备的系统除盐率一般为98-99%。
这样的除盐率在大部分情况下是可以满足要求的。
RO与离子交换的比较
反渗透技术在电厂水脱盐系统中的应用探讨 [ 日期：2005-03-26 ] [ 来自：网友&网络]反渗透技术由于具有除盐率高(可达97%)、自控操作强等特点，在海水淡化、苦咸水脱盐、纯水制备等方面得到了广泛的应用，并产生了重大的社会和经济效益。
特别是近年来，在电力行业锅炉补给水预脱盐方面应用较为广泛。
1反渗透在电力行业中的应用由于电力行业中电厂锅炉需用电导率＜0.2 μS/cm(电阻率＞5 MΩ·cm)，SiO2＜0.0 2 mg/L的补给水，而二级反渗透出水电导率一般大于1 μS/cm，故反渗透在电力行业一般用于锅炉补给水的预脱盐(一级脱盐)处理(见图1)。
图1反渗透在电力行业的应用工艺1.1反渗透+电去离子脱盐系统反渗透+电去离子(RO+EDI)脱盐系统是20世纪末发展起来的一种用于水处理的新型脱盐系统。
该脱盐系统出水电导率一般为0.057～0.067 μS/cm(电阻率为15～17.5 MΩ·cm)，系统出水水质完全满足电厂锅炉补给水的要求，是一种环保型的脱盐系统。
与传统离子交换相比，具有出水水质稳定、连续生产、使用方便、无人值守、不用酸碱、不污染环境、占地面积小、运行经济等优点。
由于RO+EDI脱盐系统具有一系列的优点，自从1986年EDI技术工业化以来，全世界已安装近2000套RO+EDI脱盐系统，尤其在制药、半导体、电力和表面冲洗等工业中得到了很大发展，同时在废水处理、饮料及微生物等领域也得到了广泛的应用。
目前，国内已有近百套RO+EDI脱盐系统装置在运行，个别电厂也已开始试用。
在电力行业，RO+EDI 脱盐系统极具发展前途，随着EDI设备的发展及投资费用的降低，该脱盐系统必将成为电厂锅炉补给水脱盐系统的主流。
反渗透技术也将成为其他技术不可替代的一种预脱盐技术。
1.2反渗透+混合离子交换脱盐系统反渗透技术在反渗透+混合离子交换脱盐系统中的应用，起初是在电厂锅炉补给水离子交换脱盐系统改造中引入的。
反渗透法和离子交换法
反渗透法和离子交换法反渗透法和离子交换法是两种常用的水处理技术。
水是生命之源，但由于人类的活动，水资源的污染问题越来越严重。
为了确保人民的饮用水安全，反渗透法和离子交换法被广泛应用于水处理领域。
首先，让我们来了解什么是反渗透法。
反渗透法是通过将压力应用于水溶液，使其通过半透膜来分离纯净水和污染物的一种技术。
这种技术可以有效地去除水中的有害溶解物质、细菌和病毒。
反渗透法的原理是利用高压驱动水分子穿过半透膜，而污染物被隔离在膜的一侧。
这种方法可以去除大部分的悬浮物质、颜色、异味和重金属等。
与此不同的是离子交换法，它主要用于去除水中的离子。
离子交换树脂是离子交换法的关键。
树脂是一种高分子化合物，能够与溶液中的离子发生置换反应。
当水通过含有离子交换树脂的柱子时，树脂会吸附水中的阳离子或阴离子，并释放出相同数量的其他离子。
这样，通过不同种类的树脂与离子的吸附和释放，可以将水中的硬度离子、重金属离子、放射性物质等去除或减少。
反渗透法和离子交换法在水处理中有不同的应用场景。
反渗透法主要用于净化饮用水、制备超纯水和海水淡化等方面。
而离子交换法则常用于软化水和去除水中离子的过程中。
这两种方法可以相互结合，共同应对水中多种污染物质。
在实际应用中，我们应根据水质的具体情况选择合适的处理方法。
反渗透法和离子交换法各有其优缺点。
反渗透法虽然能够去除多种污染物质，但处理过程中浪费水资源，而且需要额外的能源驱动。
离子交换法虽然能够有效软化水和去除离子，但对有机物质的去除效果较差。
因此，根据不同的需求和实际情况，我们可以选择适合的技术来处理水质问题。
总而言之，反渗透法和离子交换法是水处理领域中常用的技术，能够有效地改善水质。
通过深入了解这两种方法的原理和应用，我们可以更好地选择合适的水处理技术，保障人们的生活水源安全。
同时，也提醒我们要保护水资源，减少水污染，为后代留下一个清洁的环境。
让我们共同行动起来，为美丽的地球贡献一份力量！。
脱盐水处理工艺技术比选分析
脱盐水处理工艺技术比选分析发布时间：2021-09-06T11:18:06.670Z 来源：《科学与技术》2021年4月11期作者：朱爱明[导读] 在工业生产中，化学水处理是重要组成部分，脱盐水系统直接影响工业生产的生产朱爱明新疆庆华能源集团有限公司新疆伊宁 839300摘要：在工业生产中，化学水处理是重要组成部分，脱盐水系统直接影响工业生产的生产成本和安全稳定性，因此，文章从经济、环保等方面对各种脱盐水处理工艺技术进行了对比分析，以在提高社会经济发展的同时，达到保护环境的目的。
关键词：脱盐水；处理；工艺；离子交换；反渗透；技术1.反渗透和离子交换工艺技术的工艺流程分析1.1离子交换技术1.1.1工艺流程当原水流入过滤装置过程中，会经预处理系统流入相应的过滤水槽，原水与强酸阴离子树脂反应后，可以将原水中的阳离子滤除；然后，系统会脱除原水中的二氧化碳，为降低阴离子的荷载创造有利条件；最后将原水与强碱性树脂反应，滤除原水中的阴离子。
1.1.2流程单元去除原水中的阳离子，原水的水质会变软，经阳床出水后的原水呈弱酸性，然后去除水中的阴离子；选择使用离子交换法进行脱盐的方式较多，如混床除盐、二级、多级除盐方式，其中混床除盐法具备较强的经济性；经脱盐处理后，需对处理阴阳离子时产生的废水进行处理，在向外界排放前，应对废水中的污染物进行处理，待各项指标达标后，才可向外界排放；在再生系统中酸、计量泵、混合装置、碱贮槽等的作用是为再生系统提供液体，并完成计量工作；另外，在阴阳床树脂循环再生时，需由专业人员多次对阀门进行切换。
1.2反渗透技术1.2.1工艺流程（1）使用石英砂过滤装置过滤原水，以提高原水的纯度，同时，使用活性炭过滤装置过滤原水中的胶体物质、有机大分子、COD；（2）在预处理的最后一道工序中，可以使用保安过滤装置，保证水的纯度，以此达到反渗透主机的进水条件；（3）经反渗透膜滤除的无机盐水、胶体、各种有机物，可以直接向外排放，由膜清水一侧将脱盐水送出；由于温度会影响反渗透膜的效果，进而对产水量造成影响，因此，在操作过程中，需将温度控制在正常范围内。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
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。