解析反渗透设备与离子交换设备不同之处

因为水处理设备的工艺是根据不同的原水水质和出水要求而规划的，针对不同的原水水质特色而规划水处理计划才是最经济有用的计划，一起也是出水水质长时刻安稳到达要求的确保。

除盐处理工艺的要求是多样的，用户对不同技能的看法也是不同。例如有些用户希望用反浸透技能，而有些用户则希望用更传统的技能如离子交流，别的有些用户则以低出资为首要考虑要素。

二、效益剖析

1 社会效益：

(1)反浸透是当今最先进的除盐技能，运用反浸透对水进行除盐，除盐率在97%以上。该工艺作业量轻，保护量极小，反浸透实施主动操作，人员装备较少，操作办理便利。

(2)IE是七十年代以来遍及选用的除盐工艺，它是靠离子交流化学交流来完成对水进行除盐。该工艺操作量较多名保护量较大，人员装备较多，从现在锅炉除盐水工艺体系运用来看，离子交流逐渐被反浸透工艺所替代

2 环境效益

(1)反浸透是以电能为动力，无需酸碱再生，若离子交流的作业周期为1天，那么选用RO脱除原水97%的盐分，在用IE来背负3%的盐分，将使IE的作业周期延至长30天以上，极大程度削减酸碱再生废液的排放量，下降了对环境的影响，大大减轻了酸碱排放废水的处理担负。

(2)IE除盐化学交流，需求酸碱再生，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

(1)RO制水本钱下降，一般该本钱约2.5元/吨(含原水本钱暂定1.0元/吨水，以及薪酬折扣等)，该工艺的出资约在两年内从节约酸碱的费用中收回，紧急效益十分明显。

(2)IE工艺的制水本钱在5.0元/吨

4 工艺特色

(1)RO对原水的含盐量适应性强，因为对原水进行预除盐97%，终端出水水质安稳，质量较好。RO膜技能开展运用至今，出产工艺已十分老练，进口RO膜元件可安稳运转5年以上

(2)IE运转周期遭到原水含盐量改变影响很大，为延长运转周期，往往需求增加很多的IE设备。工艺占地面积大，运转办理不便利。

5 其他内容

(1)RO用水率约97%，即有25%的水量作为工艺耗水，但此水与IE的酸碱废水有本质区别，此水仅仅含盐量高，而水体外关与原水相同，能够作为反冲刷和锅炉冲灰等用水。

(2)IE用水率约85-90%，工艺耗水基本是酸碱废水，无法运用

三、反浸透设备与离子交流设备的优缺陷

在70年到80年代末离子交流法在我国除盐水处理范畴得到广泛运用。离子交流法处理有以下特色：

长处：

*预处理要求简略、工艺老练，出水水质安稳、设备初期投入低;

*因为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运用区域运转本钱较低。

缺陷：

◇因为离子交流床阀门很多，操作复杂烦琐;

◇离子交流法主动化操作难度大，出资高;

◇需求酸碱再生，再生废水必须经处理合格后排放，存在环境污染隐患;

◇细菌易在床层中繁衍，且离子交流树脂会长时刻向纯水中渗溶有机物

◇在含盐量高的区域，运转本钱高

从80年底开端，膜法水处理在我国得到了广泛运用，反浸透就是除盐处理工艺的膜法水处理工艺之一。反浸透法处理有以下特色：

长处：

*反浸透技能是当今较先进、安稳、有用的除盐技能;

*与传统的水处理技能比较，膜技能具有工艺简略、操作便利、易于主动操控、无污染、运转本钱低一级长处，特别是几种膜技能的合作运用，再辅之经其他水处理工艺，如石英砂、活性炭吸附、脱气、离子交流、UV灭菌等

*原水含盐量较高时对运转本钱影响不大

* 连续运转，产品水水质安稳

* 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

* 以高产率发生超纯水(产率能够高达95%)

* 无再生污水，不须污水处理设备

* 无须酸碱储藏和酸碱稀释运送设备

* 减小车间建筑面积

* 运用安全可靠，避免工人触摸酸碱

* 减低运转及修理本钱

* 设备简略、设备费用低廉

缺陷：

◇预处理要求较高、初期出资较大

四、事例剖析

本文以地下水为原水，出产250m3/h除盐水(5MΩ.cm)为例，就离子交流和反浸透两种处理办法在工艺、占地方面、和运转本钱作简要比较。

1.工艺比较

1.1离子交流法

1)离子交流处理工艺流程：

2)流程简介：

原水首要进入无阀滤池进行预处理直流入过滤水槽，再经过过滤水泵送水至阳床上部，在床中与强酸阳树脂触摸，树脂将Ca2+、Mg2+、Na+、K+、等阳离子从水中置换到树脂上，除掉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触摸形成水膜， HCO3-很快分解成CO2和H2O，经过风机将CO2从塔顶吹除，然后大大减轻阴床的负荷。脱除CO2的水进入中心水池，中心水泵将水送入阴床，在床中与强碱阴树脂触摸，树脂将水中SO42-、Cl-、NO3-等阴离子置换到树脂上，水中的阴离子被除掉。经一级除盐后的水再进入混床除掉少量残存阳、阴离子和SiO3，经混床处理制得合格的的除盐水。

交流进程中，阳床、阴床和混床因交流剂饱合而失效，这时由再生体系对阳床、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。

3)流程单元阐明：

A.预处理

无阀滤池：地下水经搜集后在无阀滤器中将浊度下降至5NTU，避免污泥在后续床层上积累，影响树脂交流才能。

B.预除盐

阳床： 经阳床交流后，原水中98%的阳离子将被除掉，而变成软水，阳床出水呈酸性。阳床运转周期一般规划为24-48小时，若要更长时刻，则设备和树脂将增大，不经济。在运转周期内一般要规划小反洗，避免水流将树脂层压实，而影响树脂交流才能。失效后的阳树脂能够用盐酸或硫酸进行再生，本例以盐酸为再生剂。

脱碳塔：一般来说地下水碱度都在100mg/l以上，所以经阳床脱除金属离子后，碳酸氢根转化成很多的CO2，设置脱碳塔的意图就是将CO2去除。经脱碳塔后的CO2含量会5mg/l，这样大大下降阴床的负荷。

阴床：阴床的作用原理与运用要求与阳床相似，仅仅去的是阴离子。阴树脂失效后选用氢氧化钠再生。

上述进程为一级除盐水，它的电导率<10μs/cm，SiO2<0.2mg/l，能满意中压锅炉给水要求。可是若需更高质量除盐水，就得在一级除盐水的基础上进行深化处理。

C.精除盐

混床：离子交流法精除盐的办法有二级除盐、多级除盐及混床除盐。常用的经济有用的办法是混床除盐。经混床处理过的除盐水，它的电导率<0.2μs/cm，SiO2<0.01mg/l。混床失效后，需用酸碱一起对阳、阴树脂进行再生。

D.废水处理

废水池：阳床、阴床和混床再生的进程都会发生酸碱废水，直接外排将对环境形成污染，所以必须搜集起来，经处理合格后外排。废水池起到搜集废水、调理废水、中和废水的作用。

E.再生体系

酸、碱贮槽和计量泵及混合器共同完成再生进程供液、计量的作用。 整个工艺进程比较烦琐的是阳床、阴床和混床再生时要多次倒换阀门，并且一般每天或距离一天就需再生，所以操作难度大，一般须装备经验丰富的操作人员。若选用主动操控，则操控点多、阀门要求高，出资很大。一起酸碱耗量大，再生废水也多。别的因为树脂对非极性的大分子没有去除才能，所以制水进程中可能会呈现细菌殖生。

1.2反渗法

1)反浸透处理工艺流程：

2)流程简介

原水经原水泵送到石英砂过滤器下降浊度，在活性炭过器中下降COD，胶体及有机大分子的含量。活性炭出水再送至保安过滤器进行最终的预处理，使原水SDI<5mg/l，满意反浸透(RO)主机的进水要求。经保安过滤器后的合格水由高压泵送至RO主机反浸透进行除盐处理。反浸透膜截留下的有机物、胶体和盐无机盐由浓水侧直接排掉，不会给环境形成污染。产品水由膜清水侧送出至脱碳塔，除掉浸透至清水的二氧化碳气体。脱气后的一级除盐水送至混床进行最终的精除盐。因为膜的运转与温度有关，在温度低时会下降产水量，所以在冬天原水须由加热器加热至25℃左右。别的反浸透膜运转4-8月需进行一次化学清洗，以确保膜的透水量。

3)流程单元阐明：

预处理

反浸透的预处理要求比离子交流法严厉，首要意图是解决如下问题

(1) 避免反浸透膜面结垢(包含CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁、铝氧化物等在膜面堆积);

(2)避免胶体物质及悬浮固体微粒污堵;

(3)避免有机物的污堵;

(4)避免氧化性物质对膜的氧化损坏;

(5)确保进水水温，坚持反浸透设备产水量安稳。

该进程首要包含加热器、加药设备、多介质过滤器、活性炭过滤器、保安滤器等设备。

换热器：

因为反浸透设备产水量随水温改变较大(一般温度每改变一度，反浸透膜元件产水量改变2.5%)，因而为确保冬天体系供水量，本工艺装备一台换热器。

石英砂过滤器：

制造石英砂过滤器，用于截留水中的悬浮物和胶体杂质，下降反浸透进水浊度，过滤器一般出水浊度≤1NTU。当出水大于1NTU或进出口压差大二0.01Mpa，过滤器需进行反洗。所以反洗周期及反洗时刻视原水浊度而定。反洗时在进水一起送入压缩空气，擦拭滤料。

活性炭过滤器：

滤器内装填清水专用颗粒活性炭，用于吸附水中余氯和有机物，下降进水COD含量，活性碳过滤器出水的余氯(PPm)<0.1。活性炭过滤器反洗以设备运转时刻(或压差)来操控反冲刷周期。

阻垢剂投加体系：

为避免硬度离子及胶体等杂质在反浸透膜面上结垢，特在反浸透设备进水中增加阻垢剂，加药量一般为3～4 mg/l，具体由进水水质决议。

保安过滤器：

反浸透设备前装备保安过滤器，以避免颗粒进入高压泵及RO膜组件，损害高压泵部件和划伤反浸透膜表面.保安过滤器滤芯选用外层精度为10μm，内层精度为3-5μm;这样不只进步了过滤精度，还进步了滤芯运用寿数。因为一般滤芯为均一精度，在外表层阻塞后，就需替换;因为表里层精度纷歧，对进水不同粒径的巨细粒子进行分层截留，充分运用了滤芯的表里表层，进步了粒子的截留作用。在正常作业条件下，滤芯可维持6-8个月以上的运用寿数，比一般滤芯寿数进步50%。当过滤器进出口压差到达1.0Kg/cm2时需替换滤器内滤芯。

以上预处理也可选用超滤(UF)等其它膜法处理方式。

一级除盐：

高压泵：

高压泵是反浸透膜完成物理分离进程的动力源，现在低压膜的运转压力在1.5Mpa以内。

化学清洗流程如下：

清洗水箱→清洗泵→清洗过滤器→反浸透设备

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除碳器：

因为反浸透对二氧化碳等气体去除率低，所在在RO的产品水送到脱碳器是必要的，这样可大大进步混床的运用周期。当然脱二氧化碳也能够脱气膜来完成。

精除盐

混床：

反浸透产水经混床内阳阴树脂进一步脱盐，去除残存的离子，出水电导率≤0.2μs/cm，SiO2<0.01mg/l。混床运转周期长，所以一般设置为手动再生。再生废水也较少。　　现在完成精除盐进程还能够选用EDI技能，该技能可完成彻底无再生废水发生，因而商场前看好，可是因为预期投入较大，所以在国内运用实例不多。

反浸透法制取除盐水是一个物理进程，所以比离子交流法环保。一起处理进程简略，易操作，主动程度化高，人工干预量小。一起体系的办理与保护简略。

反浸透(RO)主机：

反浸透(RO)主机是一级除盐的心脏部分，由浸透膜、膜壳和辅佐阀门和仪器组成。反浸透膜已开展到超低压、低污染的复合膜，单根膜脱盐率达99.5%。在RO设备运转期间，设连续主动快冲冲刷。在RO设备停运时，用产品水主动冲刷，挤排膜和不锈钢管道中的高TDS残水，使停运膜彻底浸泡在淡水中，能够避免膜的自然浸透形成的膜损害，去污除垢，使设备和RO膜得到有用保养。经反浸透处理，原水中绝大部分无机盐、有机物、微生物、细菌被截留。经反浸透处理的产品水可到达电导率<10μs/cm，SiO2<0.2mg/l。

反浸透设备清洗：

在长时刻运转进程中，反浸透膜面上总会铢积寸累水中存在的各种污染物。然后使设备的功能(产水量和脱盐率)下降，组件进、出口压差升高。为此，除日常启停设备前，进行低压冲刷外，还需进行定时化学清洗。