水的除盐与咸水淡化(下)

饮用水处理工艺流程一、给水处理工艺流程概述给水处理的任务是通过必要的处理方法去除水中杂质，使之符合生活饮用或工业使用所要求的水质。

水处理方法应根据水源水质和用水对象对水质的要求胡定。

在给水处理中，有的处理方法除了具有某一特定的处理效果外，往往也直接或间接地兼收其它处理效果。

为了达到某一处理目的，往往几种方法结合使用。

本节仅列出几种主要给水处理方法，以便于读者对给水处理有一概括的了解。

1．沉淀和消毒这是以地表水为水源的生活饮用水的常用处理工艺。

但工业用水也常需沉淀工艺。

沉淀工艺通常包括混凝、沉淀和过滤。

处理对象主要是水中悬浮物和胶体杂质。

原水加药后，经混凝使水中悬浮物和胶体形成大颗粒絮凝体，而后通过沉淀池进行重力分离。

过滤是利用粒状滤料截留水中杂质的构筑物，常置于混凝和沉淀构筑物之后，用以进一步降低水的浑浊度。

完善而有效的混凝、沉淀和过滤，不仅能有效地降低水的浊度，对水中某些有机物、细菌及病毒等的去除也是有一定效果的。

根据原水水质不同，在上述沉淀工艺系统中还可适当增加或减少某些处理构筑物。

例如，处理高浊度原水时，往往需设置泥沙预沉池或沉沙池；原水浊度很低时，可以省去沉淀构筑物而进行原水加药后的直接过滤。

但在生活饮用水处理中，过滤是必不可少的。

大多数工业用水也往往采用沉淀工艺作为预处理过程。

如果工业用水对沉淀要求不高，可以省去过滤而仅需混凝、沉淀即可。

消毒是灭活水中致病微生物，通常在过滤以后进行。

主要消毒方法是在水中投加消毒剂以灭致病微生物。

当前我国普遍采用的消毒剂是氯，也有采用漂白粉、二氧化氯及次氯酸钠等。

臭氧消毒也是一种消毒方法。

“混凝—沉淀—过滤—消毒”可称之为生活饮用水的常规处理工艺。

我国以地表水为水源的水厂主要采用这种工艺流程。

如前所述，根据水源水质不同，尚可增加或减少某些处理构筑物。

2．除臭、除味这是饮用水净化中所需的特殊处理方法。

当原水中臭和味严重而采用沉淀和消毒工艺系统不能达到水质要求时方才采用。

水 的 除 盐 与 咸 水 淡 化
离子交换除盐方法与系统
装置及再生方式 混合床反洗分层主要借助于阴、 混合床反洗分层主要借助于阴、阳 树脂湿真密度的差别。 树脂湿真密度的差别。 再生方式： 再生方式： ① 体内再生 ② 阴树脂外移再生 体外再生 ③ 体外再生
水 的 除 盐 与 咸 水 淡 化
离子交换除盐方法与系统
水 的 除 盐 与 咸 水 淡 化
离子交换除盐方法与系统
缺点： 缺点： 树脂层工作交换容量的利用率低，再生剂利用率低。 ① 树脂层工作交换容量的利用率低，再生剂利用率低。 再生时， 阳树脂很难彻底分层。导致交叉污染） （再生时，阴、阳树脂很难彻底分层。导致交叉污染） 树脂破碎率大于复床。 ② 树脂破碎率大于复床。 再生操作复杂， ③ 再生操作复杂，每再生一次所需时间较长 在水处理系统中用强酸与强碱树脂装填的混合床出水 在水处理系统中用强酸与强碱树脂装填的混合床出水 强酸与强碱 纯度最高，使用广泛，其他性质树脂的混床较差。 纯度最高，使用广泛，其他性质树脂的混床较差。 注意事项：混合床对有机污染很敏感。 注意事项：混合床对有机污染很敏感。阴树脂变质与 有机污染很敏感 污染导致出水电阻率逐步下降。为防止污染， 污染导致出水电阻率逐步下降。为防止污染，应进行必 要的预处理 预处理。 要的预处理。
咸水 淡化
1~5 <1 <0.1
0.1~1.0 1.0~10 >10 水的 除盐
纯水
去离子水
高纯水
超纯水
水 的 除 盐 与 咸 水 淡 化
进水水质预处理： 进水水质预处理： 为什么要预处理？ 为什么要预处理？
概
述
水中杂质对膜和树脂的危害： 水中杂质对膜和树脂的危害： （1）悬浮物和胶体 粘附 膜表面 堵塞 树脂微孔道 脱盐率 ） 降低 表面生长繁殖 （2）微生物、细菌 膜和树脂 表面生长繁殖 降低设备性能 ）微生物、 （3）无机离子（高价离子，铁或锰）能与膜和树脂牢固 ）无机离子（高价离子，铁或锰） 结合，并使之中毒 降低工作性能。 中毒， 结合，并使之中毒，降低工作性能。钙、镁离子在某些情 况下能在表面结垢沉淀，在反渗透法中应采取措施调整 况下能在表面结垢沉淀， 结垢沉淀 PH值 值 游离氯能对膜进行氧化 （4）水中游离氯能对膜进行氧化，使树脂降解。 ）水中游离氯能对膜进行氧化，使树脂降解。

《给水处理》教学大纲一、基本信息二、教学目标及任务“给水处理”课程是环境工程专业的本专业推荐选修课。

给水处理是水工程学科的重要组成部分，该课程系统介绍了生活给水、工业给水及特殊水质给水处理的理论、技术、设备与工程经验。

通过该课程的学习，使学生掌握给水处理工艺流程及原理，熟悉相应的工艺设计计算，了解给水处理厂或净水站的运行维护，了解给水处理技术发展的新动态；丰富与补充学生在水工程学科方面的知识，为后续专业课程学习及环境工程实践奠定基础。

本课程支撑环境工程专业毕业要求1、2、3、4、5、6和11。

三、学时分配教学课时分配四、教学内容及教学要求绪论第一节水源水质第二节给水水质标准1. 生活饮用水卫生标准2. 工业用水水质标准第三节给水处理方法概述习题要点：给水处理方法种类，给水预处理，给水深度处理第四节反应器1. 理想反应器模型2. 非理想反应器习题要点：CSTR反应器与PF反应器中反应物浓度变化本章重点、难点：原水中的杂质，反应器中反应物浓度变化。

本章教学要求：了解给水处理的对象；熟悉CSTR反应器与PF反应器中反应物浓度变化规律；掌握给水处理主要方法。

第一章混凝第一节混凝机理第二节混凝剂和助凝剂1. 混凝剂2. 助凝剂习题要点：给水处理中常用的混凝剂与助凝剂第三节混凝动力学1. 异向絮凝2. 同向絮凝3.混凝控制指标习题要点：混凝控制指标第四节影响混凝效果主要因素第五节混凝剂的配置与投加习题要点：混凝剂投加量的控制第六节混合和絮凝设备习题要点：混合设备种类，絮凝池的主要种类本章重点、难点：混凝机理，混凝控制指标，影响混凝效果的主要因素，混合和絮凝设备。

本章教学要求：了解混凝动力学，了解混凝剂的配置与投加；熟悉混凝控制指标，熟悉混凝设备；掌握混凝机理，给水处理中常见的混凝剂和助凝剂，掌握混凝效果的主要影响因素。

第二章沉淀和澄清第一节悬浮颗粒在静水中的沉淀1. 悬浮颗粒在静水中的自由沉淀2. 悬浮颗粒在静水中的拥挤沉淀习题要点：悬浮颗粒在静水中的自由沉淀规律第二节平流式沉淀池1. 非凝聚性颗粒的沉淀过程分析2. 凝聚性颗粒的沉淀过程分析3. 影响平流式沉淀池沉淀效果的因素4. 平流式沉淀池的构造5. 平流式沉淀池的设计计算习题要点：理想沉淀池，影响平流式沉淀池沉淀效果的因素第三节斜板与斜管沉淀池习题要点：斜板与斜管沉淀池的特点第四节澄清池1. 澄清池特点2. 澄清池种类习题要点：澄清池工作原理；主要的澄清池类型本章重点、难点：悬浮颗粒在静水中的自由沉淀、拥挤沉淀规律，理想沉淀池，影响平流式沉淀池沉淀效果的因素，斜板与斜管沉淀池的工作原理与适用场合，澄清池工作原理及主要类型。

一、工作原理电渗析器除盐的基本原理，是利用离子交换膜的选择透过性。

阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻档阴离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过，在外加直流电场的作用下，水中离子作定向迁移，使一路水中大部份离子迁移到另一路离子水中去，从而达到含盐水淡化的目的。

二、应用范围电渗析器具有工艺简单，除盐率高，制水成本低、操作方便、不污染环境等主要优点，广泛应用于水的除盐，具体应用在如下场合：海水及苦咸水淡化，根据我单位的试验资料，可将含盐量高达60克/升的苦咸水淡化成饮用水，解决沙漠地区的饮用水源。

制取软水，（水的电阻率为105欧姆一厘米），可供低压锅炉给水，不需要食盐再生，还可节煤20%左右。

深度除盐水及高纯水的前级处理，采用电渗析一离子交换法，扩大了原水适用范围，广泛应用电力、电子、化工、制药、科研化验等场合、降低制水成本50%以上。

节省离子交换法再生用酸碱80%左右，延长再生周期五倍以上。

用于饮料食品工业的提纯，使啤酒、汽水的质量提高，为创优质名牌产品创造了条件。

电渗析器还可用于化工分离，浓缩及工业废水处理回收率。

三、构造及组装方式1.构造：电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分构成。

（1）膜块：是由相当数量的膜对组装而成的。

膜对：是由一张阳离子交换膜，一张隔板甲（或乙）；一张阴膜，一张隔板乙（或甲）组成。

离子交换膜：是电渗析器的关键部件，本厂采用上海化工厂产的异相膜。

隔板：分浓、淡水隔板，交替放在阴阳膜之间，使阴膜和阳膜之间保持一定的间隔，沿着隔板平面通过水流，垂直隔板平面通过电流。

隔板厚离0.9毫米。

（2）极区包括电极、极框和导水板。

电极：为连接电源所用，本厂电极采用钛涂钌。

极框：放置在电极和膜之间，以防膜帖到电极上去，起支撑作用。

（3）压紧装置：是用来压紧电渗析器，使膜堆、电极等部件形成一个整体，不致漏水。

2、组装方式：电渗析器的组装是用“级”和“段”来表示，一对电极之间的膜堆称为“一级”。

水流同向的每一个膜称为“一段”。

典型应用：
从溶液中分离大分子物质和胶体，分离分子量
下限为几千Dalton
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分离过程：
① 在膜表面及微孔内吸附（一次吸附）； ② 在孔中停留而被去除（阻塞）； ③ 在膜表面的机械截留（筛分）
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1、超滤膜结构
各向同性膜，微孔贯通膜层，正反面具相同效应；
各向异性膜，由极薄的“皮层”和较厚的“海绵
水泵
直流电源
进水预处理装置
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四、电渗析器的组装
并联：水流同向的膜对 装在一起。产水量与膜 对数成正比。 适用水量大 水质要求不高。 级：一对电极成为一级 段：浓淡水隔板上水流 方向一致为一段，改变 一次增加一段。
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四、电渗析器的组装
串联： 水由前一个膜对出来改 变流向进入后一个膜对。 适用水量小，要求除盐 率高的场所。
电化学势 分离子进 离子交换 膜
非对称膜 或复合膜
离子交换 膜
电渗析
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3、膜分离技术的特点 （1）无相变，能耗低
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3、膜分离技术的特点
（2）常温下进行，适于热敏物质
（3）装置简，操作易，控制易，检修易；效率
高，可靠性高。
（4）适用于特殊溶液体系的分离
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二、反渗透技术
1、反渗透、纳滤、超滤和微滤的比较 离子和分子
质通过高分子链间空穴，以空穴型扩散透过膜。
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（2）透过机理
• 选择性吸附-毛细流到理论 • 索里拉金提出，膜表面具有亲水性，能选择 性地吸水，形成1个水分子厚的纯水层，而排斥溶 质。施加压力时，优先吸附的纯水膜中的水不断 通过膜，盐类则被膜排斥，化合价越高排斥越远。
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4、反渗透装置

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------水体中盐分的脱除方法环境污染化学水体中盐分的脱除方法1/ 22主要内容1 概述 2 脱盐方法 3 脱盐发展结论---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 一、概述脱盐粗范地说就是将“盐”脱除的方法或过程，这个“盐”是更宽泛的“化学盐”不止常用的食用“盐”。

脱盐简单地说就是去除水中的阴阳离子。

脱盐水，又称纯水，或深度脱盐水。

一般系指将水中易去除的强导电质去除又将水中难以去除的硅酸及二氧化碳等弱电解质去除至一定程度的水。

3/ 22二、脱盐方法?膜分离 ?石灰/石灰-纯碱软化法 ?蒸馏脱盐 ?离子交换技术 ?电去离子（EDI）技术---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 二、脱盐方法? 膜分离近40年来，膜分离技术已迅速发展成为工业循环冷却水系统中旁流处理中最重要、最广泛采用的新型高效节能分离单元技术，电渗析（ ED）、反渗透（RO）、微滤（MF）、超滤（ UF）、纳滤（NF）和渗透汽化（PV）等膜技术相继发展，并成为集成处理技术系统中的关键技术。

主要膜分离技术简述如下：反渗透膜技术、电渗析技术、纳滤膜技术。

5/ 22二、脱盐方法?反渗透膜技术原理：反渗透膜技术是以渗透压差作为推动力的一类膜分离过程。

苦咸水淡化处理方法有哪些?莱特莱德苦咸水淡化处理方法有哪些?针对苦咸水的淡化水处理方法,分别介绍了不同方法的原理、试用性和优缺点。

通过对各种方法的对比, 采用反渗透膜法对不同含盐量的苦咸水进行脱盐淡化处理,具有较强的适应性。

膜分离技术中的反渗透法是较其他方法更为合理、有效的苦咸水淡化技术。

我国是一个严重缺水的国家,人均占有水资源量约2 400 m3 ,仅为全球人均水量的1/ 4 ,而且时空分布不均匀,水环境污染较严重,原生劣质水分布面积广,尤其是西北干旱内陆地区,由于降水稀少,蒸发强烈,水资源天然匮乏,作为主要供水水源的地下水,普遍含盐、含氟量高,大部分地区又没有可替代的淡水资源。

由于水质低劣,口感极差,甚至不能饮用,其中多项指标不符合或达不到国家《饮用水卫生标准》,表现为高浓度盐碱成分,甚至表现为高硬度、高氟、高砷、高铁锰、低碘、低硒特征,多年以来严重影响了当地人民群众的生活质量和身体健康水平。

由此可见防病改水的紧迫性与必要性。

1 主要淡化方法的原理及其特点苦咸水的淡化实际上就是盐水淡化[1 ] ,使盐水脱盐淡化或者经处理后达到饮用水标准。

苦咸水和海水淡化方法有许多种,主要是蒸馏法、电渗析法和反渗透法。

目前苦咸水淡化大多采用反渗透法和电渗析法,主要是反渗透法。

在海水淡化方面,主要是蒸馏法和反渗透法。

虽然现有淡化容量的70 %是蒸馏法,主要是多级闪蒸,然而这种局面正在变化,反渗透法以其低投资和低能耗,大有后来者居上的趋势。

蒸馏法蒸馏法就是把苦咸水或海水加热使之沸腾蒸发,再把蒸汽冷凝成淡水的过程。

蒸馏法是最早采用的淡化法,其主要优点是结构较简单、操作容易、所得淡水水质好。

蒸馏法有许多种,如多效蒸发、多级闪蒸、压汽蒸馏、膜蒸馏等。

电渗析法电渗析法的基本原理、特点和适用范围在苦咸水淡化中应用的电渗析法简称ED ,是利用离子交换膜在电场作用下,分离盐水中的阴、阳离子,从而使淡水室中盐分浓度降低而得到淡水的一种膜分离技术。

多效蒸馏技术

这也是一种蒸馏法。该法是把海水引入第 一蒸馏器，由加热蒸气加热，产生的蒸气 称为二次蒸馏汽。二次蒸馏汽被引入下一 个蒸发器作为加热蒸气使用，浓海水也进 入下一个蒸发器蒸发。串联在一起的蒸发 器的个数叫做效数。最末一效和减压器相 连，以保证沸海水沸点由首效逐次降低， 从而实现前一效中二次蒸发对后一效浓海 水的加热作用。
反渗透法

通常又称超过滤法，是1953年才开始采用的一种 膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不 允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。 在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧， 从而使海水一侧的液面逐渐升高，直至一定的高 度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高 出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加 一大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将 反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。 它的能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。因 此，从1974年起，美日等发达国家先后把发展重 心转向反渗透法。
压汽蒸馏技术


该技术压汽的方式可分为热压法和机械压 法。热压法，是用高压蒸汽在喷射器中吸 引二次蒸汽，到达低压系统，从而反复利 用蒸汽，而机械压法是用机器来吸引二次 蒸汽。 膜蒸馏技术 该技术是膜法技术的一个分支， 是将蒸馏法与膜法脱盐结合的为一体的一 种新技术。
太阳能蒸馏


这是海水淡化的新技术，是应用集热技术将太阳能转化成 热能，供给海水淡化中所需全部或部分能量来制取淡水的 方法。可分为直接法和间接法两种。直接法将集能和除盐 部分集于一体；间接法是将集能和除盐部分分开，即通过 集热器收集能量，用以驱动除盐装置的方法。 对生产能力为100~200立方米每天的一般淡化厂，每生产1 立方米的淡水，需要石油3~20升；而太阳能淡化厂，直接 法仅需0.2~0.5升，间接法需要0.7~2升，最重要的是没有污 染，操作维修简便，但是由于要求日照量大且比较稳定， 一般要在145.4瓦每立方米以上。所以在日照充分的地方， 这是一种极有前途的方法。

膜能使溶剂(水透过的现象称为渗透 透过的现象称为渗透， 膜能使溶剂 水)透过的现象称为渗透，膜能使溶质透过 的现象为渗析。 的现象为渗析。
一、离子交换膜及其作用机理： 1，离子交换膜：
离子交换膜是电渗析器的重要组成部分， 离子交换膜是电渗析器的重要组成部分，按其选择透过性 主要分为阳膜与阴膜、按其膜体结构，可区分为异相膜、 能，主要分为阳膜与阴膜、按其膜体结构，可区分为异相膜、 均相膜、半均相膜3种 异相膜的优点是机械强度好、价格低， 均相膜、半均相膜 种。异相膜的优点是机械强度好、价格低， 缺点是膜电阻大、耐热差、透水性大。均相膜则相反。 缺点是膜电阻大、耐热差、透水性大。均相膜则相反。
异相模通常是具有交换基团的聚合电 解质(树脂 与成膜材料(粘合剂 树脂)与成膜材料 粘合剂)粘合生成薄 解质 树脂 与成膜材料 粘合剂 粘合生成薄 井加入衬网而制成。 膜，井加入衬网而制成。 这种膜中的聚合电解质并不是连续的 它的化学性能不均匀，如下图所示， ，它的化学性能不均匀，如下图所示，在 没合电解质之间为成膜材料所充满， 没合电解质之间为成膜材料所充满，故叫 异相膜， 异相膜， 膜中离子的迁移或靠聚合电解 质颗粒之间的接触， 质颗粒之间的接触，或借颗粒之间存在的 溶液，成当两者同时存在时发生。 溶液，成当两者同时存在时发生。
(二)电渗析器与其他水处理设备的组合除盐系统 电渗析一般用于含盐量较高的苦咸水、 电渗析一般用于含盐量较高的苦咸水、高硬度 水的部分除盐，以作深度除盐的顶处理。 水的部分除盐，以作深度除盐的顶处理。由于电渗析 法除盐有其适用范围．在应用中， 法除盐有其适用范围．在应用中，应根据原水水质和 除盐水水质要求，与离子交换水处理技术等相结合， 除盐水水质要求，与离子交换水处理技术等相结合， 使其在水处理工艺中各自发挥其优势， 使其在水处理工艺中各自发挥其优势，以达到合理的 技术经济效果，并能稳定运行。 技术经济效果，并能稳定运行。其常用的组合除盐水 处理系统如下。 处理系统如下。 1．“预处理－电渗析－离子交换”的组合除盐系统 预处理－电渗析－离子交换” 2．“预处理－离子交换－电渗析”的组合除盐系统 预处理－离子交换－电渗析” 3．“预处理－离子交换(软化)－电渗析离子交换 预处理－离子交换(软化) (软化)”的组合除盐系统 软化)

五、问题及解决办法
极化：运行中阴膜及阳膜的两边出现离子浓度差 的现象。
结垢：极化或造成膜表面的结垢。增加膜电阻、 加大电耗、减小膜的有效面积、降低出水水质、 影响正常运行。
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解决办法
1）调换电极。 2）酸洗，常用盐酸。 3）将原水软化，或加螯合剂或分散剂，阻垢。 4）控制操作电流，避免极化现象的发生，减缓 水垢的生成。
1748年，法国物理学家J.A.Nollet首次发现渗 透现象。
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渗透平衡：膜两侧水分子 的渗透速度相等
p<π 纯水→溶液，渗透 P=π 平衡 P>π 纯水←溶液，反渗透
渗透压：维持渗透平衡所 施加的压力
渗透到半透膜两侧出现 一定的压力差时才停止。 这个压力差称为渗透压π.
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稀溶液中渗透压的Vant Hoff方程： π=iCRT
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七、有关计算
（2）最佳电流密度和极限电流密度 在水质、水量一定时，较大的电流密度， 可减少膜面积，降低造价，但电费会增加； 反之，…… 使造价和运行费用为最低的电流密度，称 为最佳电流密度。
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dm——膜的平均价格，元/cm2; y——使用年限，年； β——膜的流水道面积占膜总面积的分数； γ——膜对的平均面电阻，欧姆·cm2； dp——每度电的费用，元/度； m——整流器效率。
隔板材料
绝缘、化学稳定、耐热、不老化、有弹性。
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三、电渗析装置 （2）极区
含电极、级框、电极托板和垫板。 材料：导电性能好，机械强度高、耐腐蚀、加 工方便。
级框主要使级水自成系统，不断将级室内生成 的电极反应物和沉淀物冲出，要求水流畅通、支撑 作用好。
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电极
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组装过程
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问题：
下层的强碱树脂吸附了大量的硅酸和碳酸， 再生时被集中置换出，通往上层的碱液中就含有 大量的Na2SiO3、Na2CO3.
使pH值降低。当pH=5.5时，SiO2从胶体 中析出，当进水的SiO32-/(碱度+CO2)的比值越 高，越易生成胶体硅，附着于弱碱树脂颗粒周围， 使水质恶化，并增大了清洗水耗，给再生带来困 难。
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（二）混合床
1、原理
阴阳树脂混合装填在同一交换器内，使用 时均匀混合，再生时分层再生。 RH+ROH+NaCl=RNa+RCl+H2O
反应进行程度彻底，水质远比复床好。
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混合床离子交换器
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与复床相比： 1)出水水质纯度高：混床几乎将离子全部 去除，含盐量在1mg/L.
交换类型 混合床 电导率 剩余硅酸 （μs/cm） （mg/L） 0.2-0.05 0.02-0.1 pH 7.0±0.2
弱型树脂：密度小，颗粒细，处于上部 运行时：水自上而下，先经过弱型树脂，后经过 强型树脂； 再生时：从下而上，充分利用了再生剂。
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优点：
从简化系统考虑；
从交换容量考虑； 从再生剂比耗考虑； 从抗有机污染物考虑。
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1、阳离子交换双层床
• 弱酸树脂主要去除碳酸盐硬度，强酸树脂去除其 余的阳离子。 • 为防止Na+泄漏，强酸树脂层的高度不低于80cm， 对弱酸树脂，按适当比例选用。 • 保持密度差（≥0.09g/mL）,以便分层。
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2）强酸——脱气——弱碱——强碱系统
适合于原水有机物含量比较高，强酸阴离子含 量较大的情况。 H2SO4 HCl SiO32-

理想纯水：理论上的纯水， 25摄氏度电阻率 18.3106 cm 。
水的分类（总溶解固体）
类型
海水 苦咸水 淡苦咸水 淡水
TDS（g/L）
举例
6000-50000 1500-6000 1000-1500
阿拉善1666， 塔里木河31751
天津塘沽1040
小于1000
1.2 海水（苦咸水）淡化与水的除盐方法
③ 纯水(去离子水)：水中绝大部分强电介质已去除，而弱电解质如
硅酸和碳酸等也去除到一定程度。剩余含盐量在1.0mg/L以下， 25摄氏度电阻率 1.0~10106 cm 。
④ 超纯水（高纯水）：水中导电介质几乎已全部去除，而水中的胶
体微粒、微生物、溶解气体和有机物等亦已经去除到最低程度。 剩余含盐量应在0.1mg/L以下， 25摄氏度时电阻率10106 cm 以上。超纯水容易被污染，所以在使用之前进行终端处理以确保 水的纯度。
• 强碱树脂：SO42->NO3->Cl->OH->F->HCO3->HSiO3• 弱碱树脂：OH->SO42->NO3->Cl-> HCO3• 置换序列是根据一定条件下树脂的活性基团对溶液中阴离子的
亲和力大小而定，亲和力大的先置换，亲和力小的排在后面。
• 上述序列强弱的明显区别是OH-的位置，显然一定条件下强碱性
➢ 在运行中，有时出水的pH值和电导率都偏高，通常是由于阳床泄漏 Na+过量所致。为提高出水水质，可采用逆流再生，另外，强碱阴床 采用热碱液再生，有利于除硅。
➢ 除二氧化碳器放在阴床之前是为了减轻阴床负荷。水量小和进水 碱度低的小型除盐装置可以省去除二氧化碳器。
强碱阴床设置在强酸阳床之后的原因在于： ① 若进水先通过阴床，容易生成CaCO3、Mg(OH)2沉积在树脂层内，

电渗析原理及过程 电渗析法是在外加直流电场作用下， 电渗析法是在外加直流电场作用下，利用离子交换膜的选 择透过性(即阳膜只允许阳离子透过 即阳膜只允许阳离子透过， 择透过性 即阳膜只允许阳离子透过，阴膜只允许阴离子透 过)，使水中阴、阳离子作定向迁移，从而达到离子从水中 ，使水中阴、阳离子作定向迁移， 分离的一种物理化学过程。 分离的一种物理化学过程。

阴、阳离子交换树脂装填在同一个交换器内，再生时使之 阳离子交换树脂装填在同一个交换器内， 分层再生，使用时先将其均匀混合，这种阴、 分层再生，使用时先将其均匀混合，这种阴、阳树脂混合 一起的离子交换器称为混合床。 一起的离子交换器称为混合床。 混合床 特点：混合床中阴、阳树脂紧密交替接触。 特点：混合床中阴、阳树脂紧密交替接触。好象有许多阳 床和阴床串联一起，构成无数微型复床， 床和阴床串联一起，构成无数微型复床，反复进行多次脱 盐。 混合床的缺点主要是，再生时阴、阳树脂很难彻底分层。 混合床的缺点主要是，再生时阴、阳树脂很难彻底分层。 缺点主要是 混合床对有机物污染很敏感。
(2)强酸－脱气－弱碱－强碱系统 强酸－脱气－弱碱－
适用于原水有机物含量较高、强酸阴离子含量较大的情况。 适用于原水有机物含量较高、强酸阴离子含量较大的情况。 有机物含量较高 较大的情况 弱碱树脂用于去除强酸阴离子，强碱树脂主要用于除硅。 弱碱树脂用于去除强酸阴离子，强碱树脂主要用于除硅。
22.2.3混合床除盐 混合床除盐
22.2.2复床除盐 复床除盐
(1)强酸－脱气－强碱系统 ： 强酸－脱气－ 强酸 一级复床除盐中最基本的系统
强碱阴床设置在强酸阳床之后的原因在于： 强碱阴床设置在强酸阳床之后的原因在于： 1)若进水先通过阴床，容易生成CaC03、Mg(OH)2沉积在 若进水先通过阴床，容易生成 若进水先通过阴床 树脂层内，使强碱树脂交换容量降低。 树脂层内，使强碱树脂交换容量降低。 2)阴床在酸性介质中易于进行离子交换，若进水先经过阴 阴床在酸性介质中易于进行离子交换， 阴床在酸性介质中易于进行离子交换 床，更不利于去除硅酸，因为强碱树脂对硅酸盐的吸附要比 更不利于去除硅酸， 对硅酸的吸附差得多。 对硅酸的吸附差得多。 3)强酸树脂抗有机物污染的能力胜过强碱树脂。 强酸树脂抗有机物污染的能力胜过强碱树脂。 强酸树脂抗有机物污染的能力胜过强碱树脂 4)若原水先通过阴床，本应由除二氧化碳器去除的碳酸，都 若原水先通过阴床，本应由除二氧化碳器去除的碳酸， 若原水先通过阴床 要由阴床承担，从而增加了再生剂耗用量。 要由阴床承担，从而增加了再生剂耗用量。

求生必备知识海水和盐碱水淡化海水、盐碱水的淡化在海边，如没有离子交换树脂脱盐剂，可以用锅煮海水来收集蒸馏水的方法使海水淡化。

煮海水时，在锅盖内侧贴上毛巾，将蒸馏水的水珠吸附在毛巾上，然后再拧在大贝壳或其它容器内。

这样反复制作，就可得到所需要的淡水。

第二次世界大战中，有一些中国和英国海员，在没有人迹的荒岛上，就是用类似的方法，大量地制造淡水而维持了76天生命，终于等到被英军飞机发现而获救。

冬季，可将海水放在一个容器中冻结。

当海水冻冰时，大部分溶解在水中的盐分就会结晶而离水，因此，冰块基本上是淡化的。

而将未冻冰的水，即浓盐水在锅里加热，熬干后可得结晶盐，再展于纸上，除去苦分，即得食盐。

我国西北地区的大片沙漠戈壁中，在有植物的地方，通常深挖4～5米即有潜层地下水。

水经沙层过滤，一般清澈透明，但因地下水大量蒸发浓缩而成盐碱水，不能饮用。

如无离子交换树脂脱盐剂，则可用上述海水淡化的方法处理后饮用。

我国西北沙漠地区的居民，用当地的地椒草处理苦咸水。

在1公斤含矿物质0．37％～0．72％的苦咸水中加入0．1～1．9克的干地椒草同煮，虽然不能除去苦咸，但可以防止发生腹痛、腹胀、腹泻。

在有湿沙或苦咸水的地方，可以用简易的太阳蒸馏器取得淡水。

方法是挖一个直径1．5米、深1米的沙坑，上面盖一层透明塑料膜，四周用沙子或石头固定，中间放上一块小石子，使塑料膜成一倒圆锥体。

在这个圆锥体下面预先放一个接水的容器。

阳光透过塑料膜使沙坑中的水分蒸发，水蒸汽遇到塑料膜凝结成水滴，顺着圆锥体的顶端滴入容器内。

这种方法，每天可以获得蒸馏淡水1．5升左右。

在万不得已的情况下，是否可以饮用海水，这个问题目前有争论。

有人认为，海水盐度高于人体含盐量的四倍，喝了海水会使体内总渗透压升高，虽然暂时可以解渴，但不久就会大量排尿，使体内水分大量丧失。

但是也有不少人认为，短时间少量海水，会有利于延长生命。

有人试验，从落海第一天开始喝海水，每隔一个半小时喝一次，每次50毫升，每天只喝500毫升，连饮4～5天后，再喝淡水，结果，试验者体内新陈代谢很快恢复正常。