浅谈脱盐水处理技术的发展

张丛斌

摘要：随着我国工业化的发展，经济改革不断进步，以及人民生活水平医疗水平不断地提高，脱盐水的应用无处不在。化工行业、电厂、医疗保健等行业用水量也逐年增加。然而工业废水对环境污染日益严重，处理起来难度大，这也迫使脱盐水处理技术不断的发展改进。本文主要对脱盐水处理技术进行了简要的分析对比。

关键词：脱盐水；离子交换；膜分离；EDI

1传统脱盐处理技术

离子交换树脂是我国最早使用的脱盐水处理技术，从1950年开始生产和应用离子交换树脂，经过半个多世纪的发展由间歇式工艺很快发展到固定床工艺，后来发展为逆流再生技术及连续式离子交换工艺、双层床技术等，这些新的应用技术和工艺的发展使离子交换树脂在许多领域的应用更加经济有效。

虽然离子交换树脂处理脱盐水技术发展很快，在各行各业得到广大应用，然而这种处理方法始终存在着一些不足。①在生产过程中会产生大量的再生废液。这些再生废液中含有较高的盐分，而且pH超出排污范围引起管道腐蚀不易处理。②树脂颗粒怕有机物的污染，沉淀物的堵塞，影響工作效率且不易清理。③树脂容易破碎，在长时间运行工况下树脂有损耗，随着再生次数的增加树脂的寿命也再缩短，我厂阴阳床树脂没三年需要更新一次。④树脂的生产过程中对环境的污染很重。因此近些年来又有很多新的处理技术投入的生产实践中来。

2膜分离技术技术

我国的膜分离技术是从1958年开始开发研究的，由于材料技术和制造成本等原因一直没有等到广泛应用。直到20世纪90年底后我国自己研究成功的醋酸纤维素（CA）膜与复合膜生产装置的基础上，又相继引进了外国有关公司的反渗透膜生产线，才大大降低了生产成本，为后续的研究和实践提供了必要条件。现代脱盐水处理采用的膜技术主要有反渗透（RO）、超滤（UF）、和电渗析三种，但今年来纳滤（NF）和微滤（MF）技术也开始应用到脱盐水处理领域。下表为各种膜处理技术的机理对比。

膜分离技术照比传统离子交换具有以下几个特点①膜分离技术不需要大量的混凝剂和酸、碱等化学药品，所以不致造成环境污染。②膜分离由于分离效率高，通常设备体积较小，占地较少。③膜分离技术设备本身没有运动部件，工作温度在室温附近，所以维护工作量少，操作简便，开、停车方便。④膜分离技术不发生相变，能耗较低。因此膜分离技术逐渐受到现代水处理应用的青睐。

3电吸附法

电吸附法是在正负电极板间施加直流电场，使溶液中带电的微粒在电场力的作用下向电性相反的电极移动，吸附在电极表面，从而达到脱除溶液中离子的目的。当电极吸附饱和后，将电极反接，或撤去外加电场，吸附在电极表面的离子会脱离电极，使电极实现再生。电吸附法作为近些年才兴起的一门技术，由于具有低压、低能耗、常温、高效、易再生、易维护、无二次污染等优点，逐渐成为研究热点。电吸附法的研究重点包括3个方面：一是优质电极材料的制备；二是电吸附过程中传质理论的研究；三是工艺过程和条件的优化。应用于电吸附技术的电极材料要求比表面积高、亲水性好、孔径分布适宜、电导率高、稳定性好。目前较优的电极材料多为碳纳米材料，包括活性炭粉末、碳气凝胶、活性炭纳米纤维、碳纳米管、石墨烯等。电吸附技术主要用于水体的淡化，以及工业废水的脱盐。目前该技术主要停留在实验室研究阶段，距离大规模工业应用还有一段距离。

4 连续电除盐技术EDI

EDI是一种将离子交换技术、膜分离技术和离子电迁移技术相结合的脱盐水制造技术。它巧妙的将电渗析和离子交换技术相结合，利用两端电极高压使水中带电离子移动，并配合离子交换树脂及选择性树脂膜以加速离子迁移去除，从而达到纯水的目的。EDI除盐过程中，离子在电场作用下通过离子交换膜被清除。同时水分子在电场作用下产生氢氧根和氢离子，这些离子对离子交换树脂进行连续再生，以使离子交换树脂保持最佳状态。

EDI技术对比传统水处理工艺具有：水质稳定，容易实现全自动控制，不会因再生而停机，不需要化学再生，运行费用底等特点。而传统的离子交换已越来越无法满足现代工业和环保的需求，于是将膜、树脂、和电化学原理结合的EDI技术成为水处理技术的一场革命。其离子交换树脂的再生使用的是电能，而不再需要酸碱，因而更能满足环保要求。

EDI虽然优点突出，但对进水水质要求很高。①要严格控制进水前的出水水质，使电导率小于40us/cm，可以保证出水电导率合格以及弱电解质的去除。②工作电压和电流的控制，要使一定量的水电离产生足够量的氢离子和氢氧根离子来满足离子交换树脂再生，选定的电压电流必须大于极限的电压电流点。③进水硬度的控制较低，需要达到软化水的标准。④浊度、二氧化碳、总铁这些标准要求都进到RO膜的的出水水质。这就限制了EDI的应用范围，一般EDI都与其他水处理技术配套使用。

在中试试验及工程设计运行调试过程中需要我们技术人员持续不断的优化创新要确保工艺路线设计的正确与合理，用科学的方式为先进行中试平行试验，对工艺路线进行验证和考核，并打破单一的处理方法，在考核评价过程中发现新的问题，反馈数据，对工艺路线进行修正和完善。由于新的设计优化理念及新技术的发展速度很快，在项目实施过程中可以不断的引入先进理念和先进技术，不断对传统工艺进行创新升级。

5结语

随着基础研究领域新技术的不断涌现，随着国家针对废水零排放要求的不断提高，未来含盐废水零排放一定会在中国广泛的施行，这将要求我国水处理技术不要仅限与一种或固定的模式，要勇于创新，将各种技术结合应用，为满足现代社会需求提供技术支持，为水生态环境治理、绿色GDP和循环经济的实现，提供强有力的水处理技术支撑。

参考文献：

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