工业水处理技术离子交换和膜法除盐水处理PPT课件

浙江师范大学环境科学专业课程工业水处理技术,林红军hjlin浙江师范大学地理与环境科学学院,2013年金华,IndustrialWaterTreatmentTechnology,第一篇水及工业用水预处理第一章水及工业用水第二章工业用水预处理第二篇循环冷却水处理第三章循环冷却水系统及其水处理概况第四章循环冷却水系统中的沉积物及其控制第五章循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制第六章循环冷却水系统中的微生物及其控制第七章冷却水系统的清洗和预膜第八章循环冷却水系统的日常运行第九章冷却水系统中腐蚀、沉积物和微生物的现场监测,目录,第三篇锅炉水处理第十章锅炉及其水汽质量标准第十一章离子交换树脂及离子交换基本原理第十二章离子交换水处理第十三章膜法除盐水处理第十四章凝结水的净化第十五章锅内加药处理第十六章热力设备系统的腐蚀与控制第十七章锅炉的清洗第四篇工业水处理中的分析与监测第十八章水质的分析第十九章沉积物的分析第二十章常用水处理剂的分析,精品课件,3,第三篇锅炉水处理,第十二章离子交换水处理第十三章膜法除盐水处理,精品课件,4,第一节离子交换软化水处理第二节离子交换软化及脱碱联合水处理第三节离子交换除盐水处理第四节离子交换水处理系统的设备及其运行第五节离子交换系统的附属设备,第十二章离子交换树脂及离子交换基本原理,精品课件,5,第一节离子交换软化水处理,离子交换软化水处理是利用阳离子交换树脂中可交换的阳离子，把水中所含的钙、镁离子交换出来，这一过程称为水的软化过程最常用的是钠型强酸性阳离子交换树脂，或称钠离子交换树脂,一、钠型离子交换的过程,精品课件,6,二、钠型离子交换后的水质变化,第一节离子交换软化水处理,精品课件,7,三、再生过程,第一节离子交换软化水处理,再生剂用量以盐耗表示可按下式计算,精品课件,8,四、钠离子交换软化系统,第一节离子交换软化水处理,1.单级钠离子交换软化系统,2.双级钠离子交换软化系统,精品课件,9,第二节离子交换软化及脱碱联合水处理,一、氢型强酸性阳离子交换树脂的H-Na离子交换,精品课件,10,第二节离子交换软化及脱碱联合水处理,一、氢型强酸性阳离子交换树脂的H-Na离子交换,精品课件,11,第二节离子交换软化及脱碱联合水处理,二、氢型弱酸性阳离子交换树脂的H-Na离子交换,精品课件,12,第三节离子交换除盐水处理,一、离子交换除盐水处理的原理,精品课件,13,第三节离子交换除盐水处理,一、离子交换除盐水处理的原理,混合床离子交换器是指阳、阴两种离子交换树脂按一定比例混合后装填于同一交换器内的离子交换器。简称为混合床。,精品课件,14,第三节离子交换除盐水处理,二、氢氧型强碱性阴离子交换树脂的工艺性能,三、氢氧型弱碱性阴离子交换树脂的工艺性能,四、离子交换除盐水处理的系统,五、离子交换除盐运行过程中交换器失效的控制,精品课件,15,第三节离子交换除盐水处理,四、离子交换除盐水处理的系统,精品课件,16,第三节离子交换除盐水处理,四、离子交换除盐水处理的系统,精品课件,17,第三节离子交换除盐水处理,四、离子交换除盐水处理的系统,一级复床离子交换除盐水系统就是由三个单元组成：阳离子交换单元、脱碳（脱除二氧化碳）单元和阴离子交换单元,1.常用的离子交换除盐水处理的单元,精品课件,18,第三节离子交换除盐水处理,四、离子交换除盐水处理的系统,2.常用的离子交换除盐水处理的系统,精品课件,19,第四节离子交换水处理系统的设备及其运行,离子交换水处理系统的设备通常包括离子交换器、除碳器和再生剂系统的设备等,精品课件,20,第四节离子交换水处理系统的设备及其运行,一、顺流再生离子交换器,在顺流再生离子交换器中，运行（交换）时原水水流和再生时再生液的流动方向均为由上向下，故称顺流,壳体内部自上而下由进水装置、再生液分配装置、交换剂层（离子交换树脂层）、石英砂垫层和排水装置等组成。,精品课件,21,第四节离子交换水处理系统的设备及其运行,一、顺流再生离子交换器,顺流再生离子交换器的工作过程有运行、反洗、再生、置换、正洗等五个步骤,反洗的目的是为了松动被压实的树脂层，除去运行中截留在树脂层中的悬浮物杂质和排除碎树脂层中积存的气泡,精品课件,22,第四节离子交换水处理系统的设备及其运行,二、对流（逆流）再生离子交换器,在对流再生离子交换器运行（交换）时，原水水流自上而下流动；在再生时，再生液则自下而上流动，两者的流动方向相反，故称对流（逆流）,其结构与顺流再生离子交换器基本上相同，它与顺流再生交换器的最主要区别是在树脂层上有压脂层，并设有中间排液装置,精品课件,23,第四节离子交换水处理系统的设备及其运行,二、对流（逆流）再生离子交换器,对流再生离子交换器的工作过程为小反洗、再生、置换、清洗、运行、大反洗。,由于对流再生离子交换器再生时顶压方式不同，可分为以下四种对流再生的方法。,精品课件,24,第四节离子交换水处理系统的设备及其运行,三、分流再生固定床离子交换器,分流再生固定床结构基本上和逆流再生离子交换器相似，只是将中间排液装置降低至设计的位置即可,精品课件,25,第四节离子交换水处理系统的设备及其运行,四、浮动床离子交换器,精品课件,26,第一节电渗析法除盐水处理,第十三章膜法除盐水处理,第二节填充床电渗析法,第三节反渗透脱盐,精品课件,27,第一节电渗析法除盐水处理,电渗析法是一种利用电能来进行膜分离的方法。电渗析过程就是渗析过程和电化学过程相结合的基本过程。电渗析法是在直流电场作用下，以电位差为推动力，利用阴、阳离子交换膜对水溶液中阴、阳离子的选择透过性，把电解质从水溶液中分离出来的分离方法,一、电渗析法脱盐水处理原理,精品课件,28,第一节电渗析法除盐水处理,一、电渗析法脱盐水处理原理,精品课件,29,第一节电渗析法除盐水处理,一、电渗析法脱盐水处理原理,电渗析的流程（1）电渗析器的构成：膜堆、极区和夹紧装置（2）电渗析器的组装方式,精品课件,30,第一节电渗析法除盐水处理,一、电渗析法脱盐水处理原理,精品课件,31,第一节电渗析法除盐水处理,二、电渗析器的结构及电渗析水处理的设备,（一）离子交换膜,精品课件,32,第一节电渗析法除盐水处理,二、电渗析器的结构及电渗析水处理的设备,（二）隔板,它置于阳膜、阴膜之间，起着分隔和支撑阳膜、阴膜的作用，并形成水流通道，构成浓、淡水室。隔板上有进出水孔、配水槽和集水槽、流水道，,精品课件,33,第一节电渗析法除盐水处理,三、电渗析法水处理除盐工艺系统,电渗析器本体的工艺系统电渗析器和其他水处理设备的组合系统。,精品课件,34,第一节电渗析法除盐水处理,三、电渗析法水处理除盐工艺系统,电渗析器本体的工艺系统电渗析器和其他水处理设备的组合系统,精品课件,35,第一节电渗析法除盐水处理,四、电渗析器运行的工艺参数,精品课件,36,第一节电渗析法除盐水处理,四、电渗析器运行的工艺参数,极化是电渗析器运行中常见问题，其危害如下,极化现象,精品课件,37,第一节电渗析法除盐水处理,四、电渗析器运行的工艺参数,稳定运行的措施,精品课件,38,第二节填充床电渗析法,在电渗析器的淡水室中装填了阴、阳混合离子交换树脂的电渗析法，称为填充床电渗析法,填充床电渗析法的特性,填充床电渗析法在美国和日本已推广应用，主要用于高压锅炉补给水的制备。其一般工艺流程为,精品课件,39,第三节反渗透脱盐,一、反渗透原理,精品课件,40,第三节反渗透脱盐,二、反渗透膜和膜组件,材质主要分为二大类：,一类是醋酸纤维素膜另一类是芳香族聚酰胺膜,成品膜的外形有片状、管状和中空纤维状，相应可制成卷式、板式、管式、中空纤维式的反渗透膜组件（元件）,精品课件,41,第三节反渗透脱盐,三、反渗透脱盐系统的设计,反渗透脱盐系统的基本流程,包括预处理、反渗透、后处理,精品