一、反滲透－離子交換聯(lián)合除鹽處理有何優(yōu)點(diǎn)？
反滲透－離子交換聯(lián)合處理方式，可以降低水源水質(zhì)多變所帶來的影響，并可減少再生頻率，從而提高了水處理裝置運(yùn)行的靈活性和可靠性，在水源的選擇上也有了更大的余地。例如，原水含鹽量從1000mg/L增至1500mg/L，反滲透設(shè)備在工作壓力2.75MPa，出力僅降低1%-2%；而離子交換設(shè)備遇此情況，必然會(huì)嚴(yán)重地降低交換容量。這說明，反滲透設(shè)備的出力與水質(zhì)（原水含鹽量）的關(guān)系不大，只同工作壓力差及水質(zhì)成分所決定的滲透壓差成比例變化。這是反滲透工藝的一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)。
在電廠鍋爐補(bǔ)給水處理上使用反滲透－離子交換聯(lián)合系統(tǒng)，有不少優(yōu)點(diǎn)。
（1）離子交換設(shè)備的再生劑用量可以降低90%-95%，再生劑貯放場(chǎng)地可以大大減小。
（2）由于反滲透裝置可將原水含鹽量降低到原來的1/10-1/20，因此除鹽設(shè)備的鹽泄漏可以減小，運(yùn)行周期可以延長。
（3）原來不適宜采用離子交換除鹽的水（如含鹽高的原水、經(jīng)處理過的城市污水、受酸性污染的水等）都可能用來作為除鹽設(shè)備的進(jìn)水。
（4）除鹽系統(tǒng)可以簡化，有的水源甚至在反滲透后用混床處理就可滿足鍋爐用水的要求。
（5）原水中用一般處理方法不易除去的物質(zhì)如膠體物質(zhì)、有機(jī)物、鐵離子、二氧化硅等也可被除去。
（6）延長了離子交換樹脂的使用壽命。
（7）通?；齑渤鏊妼?dǎo)率為0.1μS/cm。
（8）提高了對(duì)水源水質(zhì)變化的適應(yīng)性和出水質(zhì)量的可靠性。
（9）由于除鹽設(shè)備排放的廢液量減少了，有利于環(huán)境保護(hù)。
二、以反滲透－離子交換生產(chǎn)除鹽水其經(jīng)濟(jì)效益如何？
20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的反滲透膜技術(shù)已為世人所矚目，但由于價(jià)格昂貴國內(nèi)少有問津。隨著反滲透技術(shù)的發(fā)展和相對(duì)價(jià)格的下降，因此，80年代后應(yīng)用者已愈來愈多，尤其是聚酰胺復(fù)合膜以其優(yōu)異的性能使過去的醋酸纖維素膜相比之下大為遜色。在原水含鹽量較高的地區(qū)，以反滲透作前處理除鹽，雖然一次性投資大一些，但該裝置在節(jié)約酸、堿、水、電等方面的經(jīng)濟(jì)效益是十分誘人的，投資很快就可收回。尤其是保護(hù)水環(huán)境方面，它是離子交換法所不能比擬的。離子交換床排出的酸、堿等廢液，常使江河污染，魚蝦人畜遭殃。因此，根據(jù)各地不同的水質(zhì)情況，選擇合理的水處理方式，不但會(huì)收到很好的經(jīng)濟(jì)效益，且有利于環(huán)境保護(hù)造福于民。
現(xiàn)以某大型化肥廠對(duì)除鹽水系統(tǒng)的改造為例，來說明以反滲透作除鹽水預(yù)處理的經(jīng)濟(jì)效益。
該廠以地下水為水源，井水含鹽量高達(dá)900mg/L左右，過去以電滲析作為離子交換床的預(yù)處理，但仍然不能保證除鹽水的安全生產(chǎn)，酸、堿消耗量十分驚人。在1995年初著手進(jìn)行以反滲透作為除鹽水預(yù)處理的設(shè)計(jì)，以代替過去使用的電滲析。
增加的反滲透頂除鹽系統(tǒng)采用的兩套7-4排列螺旋卷式膜組件結(jié)構(gòu)的反滲透裝置，處理水量為120t/h。反滲透裝置費(fèi)用為270萬元，加以其他配套裝置如細(xì)砂過濾器、水箱、配電系統(tǒng)等總投資約500萬元。該套系統(tǒng)在1995年12月即投入生產(chǎn)，裝置運(yùn)行正常，出水能力、除鹽率和耗水率均能達(dá)到設(shè)計(jì)保證值，其出水水質(zhì)如下表。
原水水質(zhì)和經(jīng)反滲透后出水水質(zhì)
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分析項(xiàng)目 |
原水水質(zhì) |
出水水質(zhì) |
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設(shè)計(jì)值 |
實(shí)際值 |
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pH Na+/(mg/L) Ca2+/(mg/L) Mg2+/(mg/L) Cl-/(mg/L) SO42-/(mg/L) HCO3-/(mg/L) SiO2/(mg/L) 電導(dǎo)率/(μS/cm) |
8.3 248 10 6 126 120 350 12 1050 |
10
10 1.5 8
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6.6 2 0 0 2.32 0 6.1 0.028 17 |
反滲透系統(tǒng)投用后所取得的經(jīng)濟(jì)效益是十分可觀的，現(xiàn)將投產(chǎn)前后各項(xiàng)指標(biāo)和節(jié)約價(jià)值列表如下：
流程改造前后指標(biāo)對(duì)比
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項(xiàng) 目 |
實(shí) 際 發(fā) 生 |
年節(jié)約量 |
年節(jié)約價(jià)值 /萬元 |
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1995年 |
1996年 |
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硫酸 燒堿 原料運(yùn)輸費(fèi) 樹脂 電滲析維修費(fèi) 電滲析人工費(fèi) 節(jié)水 節(jié)電 總節(jié)約價(jià)值 |
2018t 1962t 56萬元/年 101.75萬元/年 35萬元/年 15萬元/年
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228t 236t 12萬元/年 14.54萬元/年 － －
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1790t 1726t
47000t 96萬度 |
80.55 138.08 44.0 87.21 35.0 15.0 94.0 45.12 538.96 |
從上表中可以看出，反滲透裝置投用后，年節(jié)約價(jià)值十分顯著，其投資費(fèi)用不到一年即可收回。但這種情況是發(fā)生在高含鹽量水的系統(tǒng)，究竟采用反滲透－離子交換處理水含鹽量分界點(diǎn)以多少為合適，美國DOW化學(xué)公司經(jīng)過不斷地研究，從1978年的325mg/L降低到1982年的130mg/L，以后又降低到75mg/L。值得注意的是，DOW公司不僅制造反滲透膜，同時(shí)也生產(chǎn)離子交換樹脂。至于我們采用反滲透－離子交換系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益如何同，還要根據(jù)我們的水質(zhì)情況，以及國內(nèi)的原材料、電力、水等價(jià)格進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算和比較后才能作出決策。
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