脫鹽工藝介紹

1、脫鹽工藝介紹,主要內容,1、前言2、脫鹽的定義3、水質按鹽度的劃分4、脫鹽工藝的分類5、脫鹽工藝選擇的依據6、反滲透工藝介紹,前言,水是生命之源，是人類生存必須和無法取代的物質，在水資源緊缺問題得到人們重視的同時，如何有效用水、節(jié)水已日益引起世界各國的關注?，F在全世界約有80多個國家存在著影響經濟發(fā)展和人民生活的缺水事故。有人推測，如果下個世紀發(fā)生戰(zhàn)爭，起因可能是水而不是石油。因此，如何節(jié)約水資源和保護水資源不受污染成為當務之

2、急。節(jié)約用水的最大潛力是節(jié)約工業(yè)冷卻水，因此采用脫鹽水和循環(huán)冷卻水技術是節(jié)約水資源的一條重要途徑。,脫鹽的定義,脫鹽就是從水中脫除鹽分或其他物質的過程，使海水或苦咸水成為可飲用水或可灌溉用水或使其成為超純水供工業(yè)或民用領域使用。脫鹽的目的地球總水量的2.5 %是淡水，而其中69.5 % 是分布在極地冰層、高山冰川和地核中而無法利用30.5 % 是地下水0.3 % 是湖水、河水0.7 % 在土壤、空氣中*值得注意的是這個淡水

3、量是基本固定的，但對淡水的需求卻是呈上升的趨勢,下圖為全球對水量的需求趨勢,下圖為行業(yè)用水量需求趨勢,從圖中可見，全球人口的不斷增長和工業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展，導致對可用水的需求持續(xù)快速增長。但全球可循環(huán)利用淡水量是固定的，因此，如何解決這個問題？改善水的利用系統水調配（如中國南水北調）水庫開發(fā)水回用中水回用, 廢水資源化利用不可再生的水資源抽取更深層的地下水發(fā)展海水/苦咸水脫鹽工藝，產生新水源從中可以看到，可以利用廢水

4、資源化技術開發(fā)中水回用以及發(fā)展海水/苦咸水脫鹽工藝緩解淡水供需矛盾的問題，而這些技術都大量用到脫鹽工藝。,水質按鹽度的劃分,海水15000-50000 mg/l TDS苦咸水1500-15000 mg/l TDS河水 500-3000 mg/l TDS純凈水 < 500 mg/l TDS,主要脫鹽工藝,主要的脫鹽工藝 熱法脫鹽 多級閃蒸工藝（MSF） 多效蒸餾工藝 （M

5、ED） 膜法脫鹽 反滲透膜工藝 （RO） 納濾 （NF） 化學法脫鹽 離子交換工藝,脫鹽工藝選擇的依據,脫鹽工藝技術,,,,100,200,400,600,1,000,2,000,4,000,6,000,10,000,20,000,40,000,60,000,100,000,給水 TDS, ppm,離子交換,電滲析,反滲透的機理,反滲透的定義,能夠讓溶液中的一種或幾種組分通過而其他組分不能通過的這種選擇性膜稱為半

6、透膜。當用半透膜隔開純溶劑和溶液時，純溶劑通過膜向溶液相有一個自發(fā)的流動，稱此現象為滲透。若在溶液一側加一外力阻礙溶劑的流動，則滲透速度將下降，當壓力增加到使?jié)B透完全停止，滲透的趨向被所加的壓力平衡，這一平衡壓力稱為滲透壓。若在溶液一側進一步增加壓力，引起溶劑反方向滲透流動，此現象稱為反滲透。,常用專業(yè)術語,過濾工藝的選擇,卷式反滲透膜構造圖,卷式反滲透膜構造圖,反滲透設計流程圖,一級二段式工藝,反滲透膜處理工藝的主要特點和問題,高鹽度

7、（< 50000 ppm以TDS計） 正常外界溫度 膜分離過程可能的問題 成垢污染CaCO3 Mg(OH)2CaSO4 Fe(OH)3顆粒,淤泥 微生物污染,反滲透膜工藝的污染類型和防治,1,阻垢劑、殺菌劑在反滲透膜工藝中的應用,反滲透工藝（包括預處理）,1、R/O反滲透前置預處理1.1多介質過濾器控制膠體 控制懸浮物

8、控制顆粒多介質過濾器介質石英砂粒徑（顆粒直徑）0.35mm—0.5mm或≤0.35無煙煤粒徑（顆粒直徑）0.7mm—0.8mm或≤0.7SDI≤5,多介質過濾器流速地下水過濾器流速7m/h—10m/h地表水過濾器流速5m/h—7m/h高污染原水（市政廢水、工業(yè)廢水）過濾器流速≤5m/h—7m/h多介質過濾器清洗過濾器進出口壓差0.3—0.6bar清洗時間10—15分鐘氣源擦洗檢測SDI 值,1.2

9、淤泥污染指數SDI47 mm直徑測試膜盒47 mm測試用膜片(孔徑0.45?m)1～5bar(10～70psi)壓力表調壓針型閥淤泥污染指數SDI計算將測試膜片小心放在測試膜盒內，用少許水潤濕膜片，擰緊“O”形密封圈，將膜盒垂直放置，還應注意膜片有正反面的區(qū)別調節(jié)進水壓力至2.1bar(30psi)并立即計量開始過濾500mL水樣的時間t0(通過連續(xù)不斷的調節(jié)，使進水壓力始終保持不變)在進水壓力為2.1bar(30psi

10、)下連續(xù)過濾15分鐘15分鐘后繼續(xù)記錄過濾同樣500mL所需的時間t15，保留過濾器上的膜片以便作進一步的分析,1.3活性炭過濾器活性炭選型吸附有機物濾速2—10m/h設計層高2-3m,1.4保安過濾器濾芯5微米濾芯長度40英寸（1英寸=2.54厘米）濾速1—2m,1.5 R/O反滲透卷式膜進水要求SDI≤3-4水溫25℃余氯≤0.1ppm濁度≤1NTU,2、R/O反滲透系統常見故障及其診斷R/O系統全面系統診

11、斷水質分析 預處理參數R/O系統參數R/O系統必須有水質全分析地下水陽離子：鈣、鎂、鉀、鈉、鐵（總鐵）、鋁陰離子：重碳酸根、硫酸根、氯離子、氟化物、磷酸根、硅、PH值地表水除以上科目外還要檢測COD、TOC、H2S,3、R/O系統癥狀及解決辦法當提到R/O系統的故障通常表示至少出現下列某些現象之一。標準化產水量下降，常常需要提高運行壓力來維持額定的產水量。標準化的透鹽率增加，在RO中表現為產水電導率的增加。壓降

12、增加，在維持進水流量不變的情況下，進水與濃水間的壓差提高。,3.1R/O產水量降低如果系統出現標準化產水偏低的現象，確定問題的一般規(guī)律。若第一段有問題，則存在顆粒類污染物的沉積。若最后一段有問題，則存在結垢。若所有段都有問題，則存在污堵。低產水量故障的同時還會伴隨有透鹽率不正常，偏高或偏低，根據不同的組合，可以總結出不同的故障原因。微生物和天然有機物污染,系統表現：相同壓力和回收率脫鹽率上升相同壓力和回收率脫鹽率產水量下

13、降R/O系統整體壓力上升膜表面癥狀：觸摸微生物膜就會感覺到十分滑膩并常有難聞的氣味燃燒是一種快速判定微生物污染的方法，生物膜樣品的氣味就如同焚燒頭發(fā)一樣。生物污染和天然有機物污染,解決措施：清洗并消毒整個系統，包括預處理和膜本體部分，同時還應注意如果清洗和消毒不徹底會出現迅速的重新污染堿性清洗液(pH10-11)浸泡和沖洗安裝或優(yōu)化預處理以應對原水的微生物污染 投加殺菌劑（次氯酸鈉）和還原劑（亞硫酸氫鈉）,3.2R/O

14、產水流量和脫鹽率降低常見的系統故障1：膠體污堵查看原水SDI值記錄，故障通常源于測定SDI不夠及時或預處理出現故障；分析SDI測試膜膜面上的截留物；分析保安過濾器濾芯上的截留物；檢查和分析第一段第一支元件端面上的沉積物。,2：金屬氧化物污堵金屬氧化物污堵主要發(fā)生在第一段，如果每段產水分別安裝產水流量儀表的話，就十分容易地確定故障，通常的故障起因是進水中含鐵或鋁進水中含H2S并有空氣滲入，會產生硫化鹽，若產水接觸空氣

15、就會產生單質硫沉淀；管道、壓力容器或膜本體上游的零部件產生腐蝕產物。,3：R/O結垢 結垢是微溶或難溶鹽類的沉淀或沉積的水化學問題，一般出現在未設置恰當的預處理而且運行回收率很高的苦咸水系統中，結垢常常發(fā)生在最后一段，然后逐漸向前一段擴散，含鈣、重碳酸根或硫酸根的原水可能會在數小時之內即因結垢堵塞膜系統，含鋇和氟的結垢一般形成很緩慢，這是因為它們的濃度通常較低。,R/O 結垢的辨別檢查系統起始數據和目前數據差別查看系統的濃水側是

16、否有結垢取出最后一支膜元件稱重，存在嚴重結垢的膜元件就象石頭一樣很重解剖最后一支元件，分析膜面上的結垢物，在顯微鏡下還可以觀察到沉積物的晶體結構，與酸反應出現泡沫說明含有碳酸鹽垢，通過化學分析或X－射線分析可以辨別結垢類型系統二段壓力到濃水壓力壓差上升,4：有機物污染分析保安過濾器濾芯和SDI濾膜上的截留物；分析進水中的油和有機污染物；檢查預處理的絮凝劑，特別是陽離子聚電介質檢查清洗劑和表面活性劑,3.3 R/O脫鹽率下降

17、產水量正常O型圈泄露“O”形圈的泄漏可以用產水管內產水電導率探測技術檢查內接頭和適配器處的“O”形密封圈，應該檢查產水端板堵頭安裝是否正確，是否維護得象新的一樣，否則應更換老舊和損壞的“O”形密封圈。望遠鏡現象產生望遠鏡現象的原因是進水與濃水間的壓差過大，8英寸的元件因為膜截面面積更大更容易出現這種現象，必須確保在膜壓力容器內安裝抗應力環(huán)以支撐住8英寸膜元件的外包層，較小直徑膜元件由其產水管及其抗應力器來支持，防止外包層的滑動。

18、,產水背壓產水壓力高于進水或濃水0.3bar，復合膜就可能發(fā)生復合層間的剝離，可通過產水探測法來確定這類損壞。膜表面磨損前端元件常常最容易受到原水中結晶體或具有尖銳外緣的金屬懸浮物的磨損。應檢查來水中是否有上述物質，如焊渣等，進行膜面顯微鏡觀察可檢查出這類損傷 。,3.4 R/O低脫鹽率高產水量R/O膜被氧化膜接觸的來水中含有余氯、溴、臭氧或其它氧化物時，通常前端的膜元件較其它位置更易受到影響，中性或堿性pH條件下氧化對膜的傷

19、害更大。R/O膜泄露膜元件或產水中心管嚴重的機械損壞將導致進水或濃水滲入產水中，特別是當運行壓力越高時，問題就越嚴重。真空試驗會顯示強烈的反應。,某黃河水脫鹽處理工藝流程如下,工藝流程 絮凝劑 氧化性殺菌劑 還原劑原水→板式換熱器→澄清池→平流沉淀池→清水泵→多介質過濾器→→活性炭過濾器 →保安過濾器→高壓泵→反滲透裝置→

20、除CO2器 →→中間水箱 反洗過濾器 阻垢劑 非氧化性殺菌劑 濃水反洗水箱 →反洗泵

21、 →中間水泵→陽床→陰床→脫鹽水箱—→脫鹽水泵—→用水點 酸堿再生系統,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,