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反渗透-电去离子脱盐系统
 
慧聪网   2005年4月7日23时38分   信息来源:工业水处理    

    工业水处理    2002年10月     
      
    王方(清华大学热能工程系,北京 100084)  

    摘要:介绍了反渗透-电去离子(RO-EDI)脱盐系统的特点和应用。RO-EDI脱盐系统具有出水质量高、连续生产、使用方便、无人值守、不用酸碱、不污染环境、占地面积小、运行经济等一系列优点。重点说明制备国产EDI设备中所用的材料(离子交换膜和离子交换剂)及填充物填充方式等有关问题。指出推广RO-EDI脱盐系统的当务之急是制备国产设备,等空隙填充法为制备EDI设备提供了一种良好的填充方式。  

    关键词:电去离子;反渗透;脱盐系统  

    中图分类号:P747;TM621.8 
    文献标识码:A 
    文章编号:1005-829X(2002)10-0012-04

  20世纪末,一种用于水处理的新型脱盐系统,即反渗透-电去离子(RO-EDI)脱盐系统,由于其具有一系列优点,已在不少单位得到推广使用。制备纯水用脱盐系统的发展是与人们对纯水水质的要求、环保意识的增强及技术进步紧密相关的。水脱盐系统发展概况如图1所示。

    图1 水脱盐系统发展情况

  最初,人们采用蒸馏法脱盐(a)。由于蒸馏法制得的纯水水质不好,该法又消耗大量热能,所以自1934年发明离子交换树脂以来就改用了离子交换法。离子交换装置从一级复床发展到两级复床,直至混床(b)。采用离子交换法可制得质量接近理论纯水电导率0.055μS cm、电阻率18.2MΩ·cm的高纯水。然而,离子交换树脂可反复再生利用这一优点却带来了树脂再生废酸碱,造成了环境污染。为了克服污染,反渗透技术被引用到水的脱盐系统,即反渗透-混床脱盐系统(c)。其废酸碱排放量与离子交换脱盐系统相比,减少了90%,基本上解决了废酸碱排放的问题。然而,随着对工艺要求的提高,此法暴露出两个缺陷:混床再生需要贮备酸碱;操作繁琐。最终,发展到用EDI设备代替混床,成为RO-EDI脱盐系统(d),谓之"绿色"脱盐系统。

  我国曾在20世纪70年代分别开发RO和EDI技术。然而,对RO的开发,多少年来未曾解决膜材料及其加工的国产化,一直停留在购买国外膜元件进行组装阶段;对EDI的开发,初期没有认识到EDI设备是一种脱盐用的精处理设备,其脱盐容量有限,而对提高纯水纯度的贡献却是巨大的。这一原因及其他因素使得我国未能及早地实现EDI设备的产业化。至今,我国推广RO-EDI脱盐系统时,RO膜元件和EDI膜块这两种关键部件都为国外产品,影响了脱盐系统的普及推广。

    1 RO-EDI脱盐系统的特点

  (1)不用酸碱,不污染环境。传统的脱盐系统采用离子交换法脱盐,无论采用一级复床(阳床或阴床),还是两级复床或混床,均采用离子交换树脂,树脂用酸碱再生,并反复利用。在用酸碱再生树脂的过程中,有大量的废酸碱排放,破坏水系的生态平衡,而采用RO-EDI脱盐系统,在运行过程中不用酸碱。

  (2)可连续生产,不需备用装置。RO-EDI脱盐系统中RO为连续运行设备,EDI组件采用每个容量为2~3t h的膜块,再并联扩大容量,也不需备用装置,解决了原来离子交换设备需停用再生,设有备用的缺陷。

  (3)无人值守,水质稳定。RO-EDI脱盐系统,出水水质平稳,不出现混床那样的周期性变化。

 
 
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