
除鹽水設(shè)備選擇
除鹽水設(shè)備選擇
在選擇除鹽水設(shè)備時(shí),需要考慮多個(gè)因素,以下是一些關(guān)鍵要點(diǎn)和可供選擇的設(shè)備類型:
一、根據(jù)水質(zhì)要求選擇
純度要求
如果對(duì)除鹽水的純度要求極高,如用于電子芯片制造等超純水需求的行業(yè),需要選擇能夠生產(chǎn)電阻率大于 18.2 MΩ?cm(25℃)的設(shè)備。這通常涉及多級(jí)反滲透(RO)、離子交換樹脂的混合床(MB)等深度除鹽技術(shù)的組合設(shè)備。例如,在半導(dǎo)體制造過程中,水中即使含有微量的鹽離子也可能導(dǎo)致芯片短路或性能下降,所以會(huì)采用兩級(jí)反滲透加混合床離子交換的系統(tǒng),以確保幾乎完全去除水中的各種離子。
對(duì)于一般工業(yè)鍋爐補(bǔ)水等用途,除鹽水的純度要求相對(duì)較低,電阻率達(dá)到 0.5 - 10 MΩ?cm 左右可能就滿足要求。這種情況下,單級(jí)或兩級(jí)反滲透設(shè)備結(jié)合簡(jiǎn)單的離子交換裝置(如陽床、陰床)就可能是合適的選擇。例如,在一些中低壓工業(yè)鍋爐中,除鹽水主要是為了防止水垢的形成,對(duì)鹽離子的去除程度要求不像電子行業(yè)那么高。
特殊雜質(zhì)去除需求
如果原水中含有大量的有機(jī)物,除了考慮反滲透設(shè)備外,還需要搭配活性炭吸附裝置。活性炭可以有效吸附水中的有機(jī)物,如腐殖酸、農(nóng)藥殘留等。例如,在處理受污染的地表水作為除鹽水原水時(shí),水中可能含有來自農(nóng)業(yè)面源污染的有機(jī)化合物,活性炭過濾器可以在預(yù)處理階段去除這些有機(jī)物,防止它們對(duì)后續(xù)除鹽設(shè)備造成損害,如堵塞反滲透膜或影響離子交換樹脂的性能。
當(dāng)水中含有微生物、細(xì)菌等雜質(zhì)時(shí),需要考慮紫外線消毒設(shè)備或添加消毒劑(如氯、二氧化氯等)的預(yù)處理環(huán)節(jié),并且在整個(gè)除鹽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中要防止微生物滋生。例如,在食品飲料行業(yè)的除鹽水設(shè)備中,微生物的控制尤為重要,因?yàn)槲⑸锟赡軙?huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性,所以會(huì)在進(jìn)水口設(shè)置紫外線殺菌器,并且在儲(chǔ)存除鹽水的水箱中添加適量的抑菌劑。
二、根據(jù)處理水量選擇
小規(guī)模應(yīng)用
對(duì)于實(shí)驗(yàn)室、小型醫(yī)療機(jī)構(gòu)或小型工業(yè)車間等用水量較?。ㄍǔC刻鞄琢⒎矫滓韵拢┑膱?chǎng)所,可以選擇小型的桌面式或柜式除鹽水設(shè)備。這些設(shè)備通常采用緊湊的設(shè)計(jì),將預(yù)處理、反滲透和離子交換等單元集成在一起。例如,實(shí)驗(yàn)室用的除鹽水設(shè)備,每小時(shí)產(chǎn)水量可能在幾升到幾十升之間,方便在實(shí)驗(yàn)臺(tái)旁邊安裝和使用,其操作相對(duì)簡(jiǎn)單,維護(hù)也較為方便。
中等規(guī)模應(yīng)用
對(duì)于中型工廠、酒店等每天用水量在幾十立方米的用戶,可選擇模塊化的除鹽水設(shè)備。這些設(shè)備的各個(gè)處理單元(如反滲透模塊、離子交換模塊等)可以根據(jù)實(shí)際需求靈活組合和擴(kuò)展。例如,一個(gè)中型的制藥廠,每天需要幾十立方米的除鹽水用于藥品生產(chǎn),其除鹽水設(shè)備可以由多個(gè)并聯(lián)或串聯(lián)的反滲透模塊和離子交換床組成,這樣在用水需求發(fā)生變化時(shí),可以方便地對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。
大規(guī)模應(yīng)用
在大型化工企業(yè)、大型熱電廠等用水量巨大(每天數(shù)千立方米甚至更多)的場(chǎng)所,需要選擇大型的、自動(dòng)化程度高的除鹽水設(shè)備。這些設(shè)備通常采用集中式控制系統(tǒng),對(duì)進(jìn)水流量、水質(zhì)、各個(gè)處理單元的運(yùn)行參數(shù)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。例如,大型熱電廠的除鹽水設(shè)備,會(huì)有多個(gè)大型的反滲透裝置和龐大的離子交換樹脂塔,整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和處理效率對(duì)于保證電廠的正常發(fā)電至關(guān)重要,并且設(shè)備通常設(shè)計(jì)有備用系統(tǒng),以應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。
三、設(shè)備類型
反滲透設(shè)備(RO)
原理:反滲透是在半透膜的兩側(cè)施加壓力,使水從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)滲透,而鹽等溶質(zhì)則被截留。這種設(shè)備能夠有效去除水中的大部分鹽離子、有機(jī)物、膠體等雜質(zhì)。
優(yōu)點(diǎn):反滲透設(shè)備的脫鹽率高,一般能達(dá)到 95% - 99% 以上,而且不需要使用大量的化學(xué)藥劑進(jìn)行再生。例如,在海水淡化領(lǐng)域,反滲透技術(shù)是主流的除鹽方法之一,它能夠?qū)⒏啕}度的海水轉(zhuǎn)化為可以飲用或工業(yè)使用的淡水。
缺點(diǎn):需要較高的運(yùn)行壓力,對(duì)進(jìn)水水質(zhì)有一定要求,如水中的懸浮物、硬度等如果過高,可能會(huì)堵塞或損壞反滲透膜。并且,反滲透膜的使用壽命有限,需要定期更換,成本較高。
離子交換設(shè)備
原理:通過離子交換樹脂上的可交換離子與水中的離子進(jìn)行交換反應(yīng),去除水中的陽離子(如鈣、鎂、鈉等)和陰離子(如氯、硫酸根等)。例如,陽離子交換樹脂上的氫離子(H?)可以與水中的鈣離子(Ca2?)交換,使水中的鈣離子被吸附在樹脂上,而氫離子進(jìn)入水中。
優(yōu)點(diǎn):能夠有效去除水中的離子,對(duì)于低含鹽量的水,其除鹽效果好,并且可以根據(jù)需要選擇不同類型的樹脂來選擇性地去除特定離子。在一些對(duì)水質(zhì)要求不是特別高的工業(yè)領(lǐng)域,如紡織印染行業(yè)的部分工藝用水,離子交換設(shè)備可以滿足除鹽要求,并且成本相對(duì)較低。
缺點(diǎn):樹脂需要定期再生,再生過程需要使用化學(xué)藥劑(如酸、堿),會(huì)產(chǎn)生一定量的再生廢水。而且,如果水中的有機(jī)物、懸浮物過多,會(huì)影響樹脂的交換性能和使用壽命。
電滲析設(shè)備(ED)
原理:利用離子交換膜的選擇透過性,在直流電場(chǎng)的作用下,使水中的離子有選擇地透過離子交換膜,從而達(dá)到除鹽的目的。例如,在陽離子交換膜一側(cè),陽離子可以通過膜向陰極方向移動(dòng),而陰離子則被阻擋;在陰離子交換膜一側(cè),陰離子可以向陽極方向移動(dòng),陽離子被阻擋,這樣就可以將水中的鹽離子分離出去。
優(yōu)點(diǎn):可以用于高含鹽量的水的初步除鹽,能耗相對(duì)較低,并且設(shè)備的操作相對(duì)簡(jiǎn)單。在苦咸水淡化等領(lǐng)域有一定的應(yīng)用,能夠有效降低水中的鹽度,為后續(xù)的深度除鹽處理提供條件。
缺點(diǎn):除鹽程度相對(duì)較低,一般不能生產(chǎn)高純度的除鹽水。而且,離子交換膜的性能會(huì)受到水中的雜質(zhì)、結(jié)垢等因素的影響,需要定期維護(hù)和清洗。
蒸餾設(shè)備
原理:通過加熱使水蒸發(fā),然后將水蒸氣冷卻凝結(jié)成液態(tài)水,從而實(shí)現(xiàn)鹽和水的分離。因?yàn)辂}等雜質(zhì)在蒸發(fā)過程中不會(huì)隨水蒸氣一起逸出,所以得到的凝結(jié)水就是除鹽水。
優(yōu)點(diǎn):可以得到純度很高的除鹽水,幾乎可以去除水中的所有雜質(zhì),包括微生物等。在一些對(duì)水質(zhì)要求極高的特殊場(chǎng)合,如制藥行業(yè)的注射用水制備,蒸餾設(shè)備是重要的選擇之一。
缺點(diǎn):能耗非常高,設(shè)備成本也較高,而且生產(chǎn)效率相對(duì)較低。在大規(guī)模除鹽水生產(chǎn)中,除非有特殊要求,一般較少單獨(dú)使用蒸餾設(shè)備,通常會(huì)與其他除鹽方法聯(lián)合使用。
上一篇:無