深度除盐的方法及比较课案.ppt

深度除盐的方法及比较 姓名： 武玉萍 学号：1223071385 日期：2013年3月22日 LOGO * 1. 除盐方法 多级闪蒸、多效蒸馏、压汽蒸馏、冷冻法、离子交换复床、离子交换混床、电渗析、电去离子、反渗透、纳滤、正渗透、电吸附、膜蒸馏。 目前已经工业化应用的除盐技术：电渗析（ED）、电吸附（EST）反渗透（RO）和纳滤（NF）。 * 2.应用 2.1 电渗析（ED） （1）电渗析原理 　　电渗析是在直流电场的作用下，离子透过选择性离子交换膜的现象。 出水分为：淡水、浓水、极水。 阳极室呈酸性，易腐蚀。 阴极室呈碱性，易结垢。 * C：阳膜 A：阴膜 图2-1 电渗析除盐原理图 * 阳极反映 ： 　　　 　　　 　　 阴极反应：　　　 　　　 * 电渗析由膜堆、极区和夹紧装置三部分组成。 级：一对正、负电极之间的膜堆称为一级。增加级数可以降低操作电压。 段：具有同一水流方向的并联膜堆称为一段。增加段数可提高除盐率。 （2）构造与组装 * （3） 电渗析的特点 优点：a. 在一定除盐范围内，能量消耗低。 b. 应用灵活，操作简单，维修方便。 c. 环境友好。 d. 预处理简单，使用寿命长。 缺点：只能除去水中的盐分，而对水中有机物不能去除，某些高价离子和有机物还会污染膜。电渗析运行过程中易发生浓差极化而产生结垢。 （4）应用 逐渐被反渗透取代。 2.2电吸附（EST） (1) 电吸附（EST） 电吸附是双电层在电场力的作用下对电解质离子吸附的过程，离子在电极上的吸附/脱附与电容器的充放电原理相似. * 2-2电吸附原理示意图 （2）电吸附的特点 优点： a. 节能节水、环境友好、运行成本低。 b. 设备可靠、运行稳定。 c. 适应性强，操作及维护简便。 缺点： 除盐率不高。 * * 2.3反渗透（RO） (1)反渗透基本原理 用一张对溶剂具有选择性透过功能的膜把两种溶液分开，对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。 图2-3 反渗透原理 图中：C为溶液的浓度；π为溶液的渗透压； μ为溶剂的化学位；P为静压力 * （2）RO的透过机理 1、溶解—扩散模型 2、优先吸附—毛细孔流理论 3、氢键理论 * （3）RO的特点 优点：a.常温操作能耗低； b.杂质去除范围广，可去除无机盐和各类有机杂质； c.分离装置简单，容易操作和维修。 缺点：a.高压操作，必须配制相应的高压泵和高压管路； b.由于回收率的限制，原水只有75%左右被利用。 c.　为了延长反渗透膜的寿命，要加强预处理措施，对膜进行定期的清洗等。 * （4）RO装置和系统 反渗透膜组件有板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式，应用较多的是螺旋卷式。 螺旋卷式反渗透装置 * 反渗透工艺的级与段 级：指膜组件的产品水再经下一组膜组件处理。透过液产品水经n次膜组件处理，称为n级。 段：指膜组件的浓缩液（浓水）流到下一组膜组件处理。流经n组膜组件，称为n段。 一级两段工艺流程 * （5）RO运行的影响因素 原水水质、温度、运行压力、浓差极化、膜污染等。 （6）RO装置的清洗 分为物理清洗和化学清洗，当出现下列情况之一时须进行化学清洗：产水量降低10~15%;盐透过率增加50%；进水压力增加10~15%；各段压力增加15%；系统运行3~4个月；长期停运的装置运行前。 * 2.4 纳滤 （1）纳滤的基本原理 纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种以压力差为驱动力的膜分离过程。其传质机理与超滤和反渗透有所不同。纳滤是介于两者之间的一种过渡形式，既其传质机理为孔流机理和溶解-扩散之间的过渡态。 图2-4 几种主要膜技术的分离特性 * （2）纳滤的特点 a. 对不同价态的离子截留效果不同。 b. 对离子的截留受离子半径的影响。 c. 截留相对分子质量在200-1000之间，适用于分子大小为1nm的溶解组分的分离。 d. 随着溶质浓度的增加，膜的截留率下降。 e. 有较强的抗污染性，与反渗透膜相比，纳滤膜具有操作压力低、水通量大的特点。 F.截留低分子量物质能力强。 * 谢谢！ * *