离子交换法处理水中水质的不稳定运行

离子交换法处理水中水质的不稳定运行

由于水处理设备的工艺根据不同的水质和水位要求设计，因此根据不同的原水水质特点设计水处理方案是最经济有效的方案，同时也是对废水长期稳定要求的保障。离子交换法除盐是传统的除盐工艺反渗透除盐是新兴技术，一种膜分离工艺，在渗透现象的基础上，在含盐水一侧施压将水中离子分离的技术，反渗透膜可以阻止分子量较大的有机物分子和溶解的无机盐分子通过，其分离过程消耗的是动力（电能）。下面从工艺流程、工艺特点和运行成本等对两种除盐方法做比较。1工艺1.14离子交换方法和除盐过程多介质过滤器（Φ2400mm×2台）→阳离子交换器→除CO1.2环境保护工艺预处理→一级反渗透→二级反渗透→纯水箱→纯水泵→紫外线杀菌→用水点。2工艺特点2.1游离氯铁，铁，cod离子交换设备的进水要求较低，一般要求浊度FTU<5，水温<40℃，游离氯<0.1mg/L，铁<0.3mg/L,COD<3mg/L;反渗透则要求较高，要求污染指数SDI<3，水温5～35℃，游离氯<0.1mg/L，铁<0.05mg/L,COD<1.5mg/L。2.2反渗透预处理系统改造如上所述，离子交换法对进水要求较低，反渗透对进水要求比离子交换要求高，其系统对水中胶体、悬浮物等杂质非常敏感，根据本地区原水情况，在我厂使用本系统，需要在预处理系统前增设沉降或者板矿过滤系统，反渗透浓水比例大，所以同样产水量，进水量比离子交换多（25%废水）所以过滤器的直径比离子交换的要大一些。2.3电导率sio离子交换除盐率能达到99.99%，我厂除盐水出水指标为电导≤0.2μS/cm,SiO2≤20μg/L，硬度≈0,Na+≤20μg/L,pH值为6.5～8。反渗透除盐率≥97%（由于反渗透装置除盐率达不到锅炉要求2.4反渗透负荷能力分析我厂离子交换工艺采用固定床模式，交换器设计运行产除盐水为40t/h特殊情况下60t/h仍可保证除盐水合格，即离子交换法具有设计值1.5倍以上的负荷能力。反渗透的负荷通过提高进水压力实现，但超过设计值时往往不能保证水质合格。即反渗透法基本没有超设计负荷运行的能力。2.5反渗透水剂的制备方法离子交换树脂需再生，造成操作比较频繁，这也是离子交换法除盐的一个显著缺点，阀门数量多，实现自动化运行比较困难。离子交换树脂最重要的发展是能生产均粒树脂。均一尺寸的树脂颗粒确保紧密的六边形堆积，这使较小的树脂颗粒也能确保紧密的六边形堆积，这使较小的树脂颗粒也能保持相对较低的压降。羧酸型弱酸阳树脂再生效率高，再生时酸的利用率达到了95%。样报的均粒树脂已经做成分层床，从而降低了设备投资成本，提高了再生剂的使用效率，并且使设备的操作更加容易。反渗透操作简单，实现自动化运行程序较高。反渗透工艺在实际应用中会产生膜的结垢和污堵问题，会增加化学药品的使用量，减少膜的运行寿命，增加设备的操作和维护成本。在维护上离子交换器具有较明显的优势，故障率低，维护简单，反渗透法一旦出现故障，如膜损坏等，通常需要专业人员进行。3反渗透系统运行费用及相关问题离子交换法除盐需要用酸、碱进行再生，由此产生的废酸、碱量较大，这是离子交换发除盐水系统最大的诟病。2020年我厂40t/h离子交换系统生产除盐水227124t。a：全年除盐水约耗酸523t，总酸耗成本23.5万元（450元/t×523t);b：全年除盐水约耗液碱572t，总碱耗成本40万元（700元/t×572t)d：年树脂补充费用约4.8万元；小计为68.3元。反渗透水处理系统除盐率达不到我厂锅炉用水要求，其后安装EDI系统成本过高，如后设置混合离子交换器也需要酸碱再生，同时正常维护系统运行要使用阻垢剂和杀菌灭藻剂。按我厂用水量需要增60t反渗透系统需膜72支，每支4000元计需28.8元，清洗费用每内清洗一次3000元左右，脱离清洗500元/支×72支，计3.6万元。小计为32.4万元。针对原水水质恶化时絮状物增加，浊度增大，悬浮物增多，建议增建絮凝剂加药系统及板框过滤系统（亚融科技电池厂有成功案例）。从表1、表2可以看出，电池厂原水加絮凝剂板框过滤后，悬浮物SS由104mg/l下降至6mg/l，去除率为94.2%，效果明显。而原水不加药经板框、多介质或活性炭过滤后，悬浮物去除少，去除率分别为：板框16%，多介质22%，活性炭3%。4反渗透工艺比较针对原水恶化时，冶炼厂化学水处理站再生周期缩短，生产能力下降，不能满足余热锅炉用除盐水量，造成澳炉降低加料量，影响高冰镍产量的实际困难，对离子交换与反渗透生产纯水工艺进行了比较，得出以下结论：一是增加原水预处理系统。针对原水水质恶化时絮状物增加，浊度增大，悬浮物增多，可增建絮凝剂加药系统及板框过滤（或纤维束过滤）系统。二是增建除盐水处理系统。针对化学水处理站