浅析反渗透合并混床二级除盐水技术

减小字体 增大字体 作者:樊红庆  来源:本站整理  发布时间:2013-07-17 16:31:15

除盐水工艺均需要按照水质需求来设计,这样设计并付诸应用的除盐水方案才能够最经济,才能够保证工艺长期有效运行。相较而言,二级除盐水的技术工艺,可综合技术优点,经济环保。下文探讨反渗透合并混床二级除盐水的技术工艺。

1 主要二级除盐水工艺分析

在我国的膜处理工艺方法中,最具代表的为反渗透除盐工艺。反渗透工艺是先把原水通过泵输送到过滤器当中,这样可以降低液体的浊度,且对反渗透装置也是一种保护。然后再通过活性炭过滤器降低COD和有机物的含量。而后再进行最后的预处理,使得水质能够满足反渗透进水水质的要求。为了不给环境带来污染,反渗透膜阻截下来的污染物被直接清除掉,而遗留下来的产品则被送到脱碳塔里面,脱碳之后再把水送入后续离子除盐设备当中。反渗透技术工艺简单、操作方便、易控制、运行成本较低,还可以几种膜一起使用,也能够和其他的处理工艺搭配起来使用。

工业二级除盐水领域,水处理大部使用离子交换法。其将原水通过无阀的过滤池进行预处理,后用水泵送入阳床,与离子交换树脂层接触,离子交换树脂将钙、镁、钾、钠等离子置换到树脂上面,从床体下部出水后进入脱二氧化碳塔。水自塔上部入,流经表面积很大的填料层,空气自下部进风口入,向上穿过填料层,水中的二氧化碳迅速地析出进入空气中,自顶部排气口出,脱气后的水流至中间水箱。以上设计可减少阴床的负载,且对于阴床最难去除的硅酸根离子有很好的辅助去除作用。至中间水箱的水经水泵送至阴床,使其和强碱阴树脂接触,水中的阴离子被置换至树脂,后再进入混床进行二级除盐处理,最终经混床处理的水为最终除盐成品水。离子交换的主要技术及设备环节为阳床、阴床,尤其为混床。本工艺的技术优点为成水品质较高,自动化程度也较高,缺点为运行成本相对较高。

在分析了两种工艺的技术流程与优劣之后,可否将两种工艺予以结合,优劣互补,组成新的二级除盐工艺是下文需要探讨的内容。

2 反渗透合并混床的一种二级除盐水工艺流程

反渗透合并混床制取二级除盐水可作为中压以上锅炉补给水,其制备工艺成熟,现将其工艺流程介绍如下:

2.1 基本工艺流程

整个二级除盐系统以普通生活水或深井水作为原水,首先把水泵的压力提高到0.5MPa,使原水进入粗过滤器,在粗过滤器中完成除去水中悬浮物和固体颗粒的目的,然后再次进入精密过滤器,经过双级过虑器后,可以达到进入反渗透系统之前的指标SDI≤4、浊度<0.2NTU。达到标准的水经高压泵提压后进入反渗透系统,反渗透出水经除碳器后进中间水箱,一级除盐水经中间水泵提压后进入混合离子交换器,混床出水经计量泵添加氨水调节pH至8.8~9.3后进入二级除盐水水箱,经二级除盐水泵提压后送往各用水点。

2.2 除盐系统再生

除盐系统的再生对于除盐系统的长久运行起到了关键的作用,一级除盐再生的主要思路是首先通过反洗来冲洗积累在树脂表面层的污染物。然后采取向稀释水中加入再生剂的方式,对树脂进行再生,使其恢复继续交换的能力。当进完再生液时,由于后进再生液还未完全穿过树脂,未发生再生作用,需要用稀释水将这部分再生液顶过树脂层,以发挥再生作用。最后当置换结束后,按运行制水方向从上部进水对树脂进行清洗,直至出水水质合格为止。但是对于二级除盐中的混床,其再生过程则和一级除盐系统有所差别,当混床再生时,首先要做的是反洗分层,当混床失效时,停止运行,反洗水从下部配水进水,反洗水对树脂层进行松动反洗,反洗的目的是冲洗掉积累在树脂层表面的污染物和在运行过程中出现的破碎树脂。当反洗结束后使树脂层静置沉降,以便于混床分流再生。分层结束以后,为使树脂恢复继续交换能力需要采取的进再生液的操作过程,当进完再生液时,由于后进再生液还未完全通过树脂层,因此这部分树脂还未完全发挥再生作用,需要用稀释水将这部分再生液顶过树脂层,以发挥再生作用。接下来是正洗,置换结束后,按运行方式进水对树脂层进行冲洗。冲洗结束后需要进行混脂,混脂就是对分层再生后的树脂进行充分的混合,以达到阳、阴树脂均匀混合的目的。最后,混脂好以后,使混合均匀的阴、阳树脂迅速落下,然后对树脂层进行正洗,直至出水达到合格为止。不管是一级除盐还是二级除盐,当床层运行一定时间以后,当床层中的树脂吸附性达到饱和,此时树脂即将失效,如果再继续使用的话,将会直接影响出水水质,不能达到去除盐分的效果,所以可以看出再生过程的好坏,将会直接影响床体的稳定运行,对出水水质的好坏及其经济效益也起到了关键性的作用。

2.3 工艺达到的除盐水水质标准

对于除盐水的标准,现以表1标准为主:

3 二级除盐水的技术问题与解决方案

3.1 存在的技术问题

用反渗透和混床结合的工艺流程来处理盐水,它的出水电导可以达到0.2us/cm,这是完全符合一般的高压锅炉的用水标准的,但是不足的地方是混床树脂吸附水中离子能力较强,因此对树脂的污染程度较为频繁,需要经常进行再生。且本技术工艺环节再生需要的酸碱比较多,属于双酸碱再生,而且还会造成比较严重的污染。从经济方面看,每个月大概是需要几十吨的百分之三十盐酸,碱的用量也在十吨左右,每一个混床再生所需要的脱盐水为100~200m3,因此再生的成本一般是在600~800元之间,这还不包括酸碱的费用,全部加起来差不多有2000元。再加上由于混床再生频率比较频繁,而管道使用的是普通材质,所以十分容易腐蚀,导致发生泄漏。

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