解析工业水处理中浅除盐技术的应用

颜企明

深圳市超纯环保股份有限公司 广东深圳 518000

摘要：在进行工业生产的过程中，水是发挥着重要作用的物质，尤其是在锅炉工作过程中。在实际的锅炉的运行的过程中，锅炉水经常会出现水质较差以及排污量较大的问题，这些会影响蒸汽的质量，对工业生产的正常运行也产生着较大的影响。从而阻碍了锅炉系统的正常工作，影响其发挥重要的作用。在水处理中浅除盐技术是应用较为广泛的技术手段，本文就将对工业水处理中的浅除盐技术进行论述。

关键词：工业水处理；浅除盐技术；应用

1、浅除盐技术的特点
  （1）进行局部的脱盐

与传统的除盐技术相比较浅除盐技术最主要的特征是处理完的工业水有着较低的导电率，通过浅除盐技术完成的工业水的脱盐率也比传统的除盐技术低，这个除盐结果说明浅除盐技术的使用范围更多为局部的除盐工作。

（2）得到的水质具有一定的酸性

由于浅除盐技术对工业水完成的处理工作主要是局部处理，这种处理方式主要针对工业水当中包含的一些强酸性离子进行有针对性的处理，具体主要处理的是铝离子，硝酸根离子以及硫酸根离子，往往会忽略一些弱酸性的离子，弱酸离子包含在处理完的水资源当中，所以得到的水质往往会表现出一定的酸性。

（3）系统运行时间长，交换的容量较高
  在进行浅除盐技术的过程中，主要就是使用交换容量较高的弱酸树脂以及弱碱树脂，在进行处理的过程中，可以使得交换的容量有效提高，同时这种处理技术使得系统运行的周期维持在较长的水平，从而也可以使得到的水质更加的稳定。

2、工业水处理中的浅除盐技术
  2.1离子交换树脂除盐工艺
  这种除盐方式的原理是因为离子交换树脂上具有能够进行交换的两种离子，也就是氢离子和氢氧根离子，这两种离子能够与水中溶解盐产生离子交换，进而实现去除水中盐的目标。在离子交换过程中，主要有5个反应阶段：先是交换离子从溶液中扩散，福找到树脂颗粒表面；然后，树脂颗粒内部的交换离子进行扩散；随后出现离子交换反应，形成树脂活性基团；交换下来的离子进而在树脂颗粒内部和溶液中进行扩散；离子交换的反应速度很快，该项技术非常适合用于去除盐质量浓度在600-3000mg/L范围内的水质，经过处理后的水纯度能够达到99%以上，而且产水率也非常高，超过95%。该项技术的显著优点是技术成熟，水质好，生产成本低等，特别是在地下水、地表水等除盐处理中应用效果显著，因为这类水的含盐量比较低。

当然，离子交换树脂除盐技术也有一定的不足之处，因其再生树脂说导致大量废酸废碱液产生，而这会对环境造成一定的污染。同时，还需要所处理的水质满足一定的条件，如果水中存在细菌、有机污染物、重金属离子等，都会导致离子交换过程中出现树脂中毒的情况，并且难于对其进行恢复。因此，该项技术在污水回用工程中，是难以适用的。
  2.2电渗析除盐技术
  电渗析除盐技术的原理为：离子在直流匀强电场中会发生定向移动，因此，在所需处理水中提供一个直流的匀强电场，水中的阳离子和阴离子就会产生定性的移动，从而达到除盐的效果。处理水中含盐浓度大约在1000mol/L至5000mol/L范围一般会使用电渗析除盐技术来进行除盐处理。
  电渗析除盐技术的优点在于对环境无污染，较为环保。同时，其也有脱盐率不高（大约在60%-70%）、制水纯度不稳定（大约在50%-90%）、容易造成水资源的浪费以及能源浪费等缺点。现如今，如太阳能的一些新能源技术正在应用于电渗析除盐技术，电渗析除盐技术正在向节能高效的方向前进。
  2.3电吸附除盐工艺
  这项工艺技术采用的是模块化的处理系统，主要用于处理水除盐、淡化、去硬及饮用水深度处理等领域。在具体应用中，其应用带电电极表面吸附水中带电粒子或离子，在电极表面富集浓缩溶解在水中的盐类及其他带电物质，从而来达到水净化或淡化的目的。电极的材料是复合非金属材料，其形态为三维立体结构，可以容纳很大的电容。模块处理的效果会受到电极吸附性能的影响，整个系统包含了电吸附模块、水泵、水池等模块。模块化结构通过模块之间进行不同的组合、串联或并联，实现在不同种的应用情况下进行使用。

电吸附除盐技术工艺其优势比较显著，运行不需要很多能耗，而且作为一种常压操作，能量消耗主要集中在促进离子迁移方面，在此过程中，对电压进行合理控制，可避免电极表面出现极化问题，因而节能效果比较突出，也没有二次污染。系统操作及维护非常简单便捷，不需要进水预处理具有多高的效果，停机期间无需专门保养核心部件，利用计算机对系统进行控制，智能化和自动化水平高。

3、浅除盐技术的应用及经济效益

3.1浅除盐技术的应用
  在传统的水处理过程中，需要对水进行软化处理，是存在着较大的缺陷的。主要就是表现在进行水处理的过程中，工业水在经过离子交换器的工作之后，进入到锅炉汽包中，进行蒸发与浓缩，在这个过程中，导致了工业水中的碱性有所提高，使得出现金属苛性脆化的可能性，只有增加排放污水的工作量才能使得这种问题得到有效的解决；同时在进行水处理的过程中，总盐的数量是有所增加的，携带量随着压力的提高而不断提高，最终形成了蒸汽污染，最终可能会出现蒸汽系统中出现结块以及活性降低、管道堵塞与腐蚀等问题的发生。

  由于原有的水处理系统存在着明显的问题，所以将浅除盐技术应用到水处理的过程中，其应用的过程中，主要就是对原有的处理系统进行以下改造：首先就是将原有的钠离子的交换器改变为弱碱阴离子交换器，从而使得工业水中的强酸离子置换为弱碱离子；其次就是在处理系统中的增加阳离子交换装置，从而对经过阳床所剩下的废酸进行处理，从而使得废酸的排放数量降低，对有效满足环保的要求有着较大的优越性。
  在通过应用浅除盐技术进行改进的系统进行水处理的过程中，主要有以下优势：首先就是使得进行水处理的成本得到有效的控制；其次就是在锅炉进行污染物的排放过程中，污染物的数量得到了很好的控制，减少了两个百分点；然后就是在工作过程中，不再进行再生液的排放，有效避免对管道的腐蚀，使得处理设备的修理费用降低；最后就是处理设备的使用年限得到有效的提高，对于降低企业的费用也有着积极的作用。

3.2浅除盐技术的应用经济效益

3.2.1有利于降低成本

传统的浅除盐技术具有一定的缺陷与不足，极易损害锅炉，不但浪费人力和物力，同时让费了大量的时间，导致一些废弃物的产生，这是普遍存在的问题。在生产完成之后，要统一规划和处理废弃物，又需要大量的金钱投入。另外还要定期对锅炉做好维护和保修，这又增加了成本开支。在进行技术改造之后，不仅使得能耗得到显著的降低，而且确保了生产效率，也促进了成本节约。

3.2.2减少废酸再生液的排放量

在水处理过程中，产生的废酸再生液会对排水管道带来直接的损害，其中包含的大量最酸，能够侵蚀地下排水管道，使得其寿命大打折扣，也增加了排水管道维修的资金。在最初建立工业体系的时候，因为基础实施的建设和维修养护，也是重要的管理项目，而且在资金投入中占比较大。因为维修基础设施是长期的事情，全过程都要增加投资成本。这就需要在具体的使用过程中，要加强养护，减少损害，合理地控制工业产生的废弃物，避免其对管道产生侵蚀。减少废酸再生液的排放，可以有效降低对基础设施的伤害，并且能够减少水生态污染，实现工业生产降本增效。

3.2.3延长生产设备的使用寿命

对于电子厂的工业废水处理工作来说，如果工作效率提升，那么污染物的排放必然会减小对生产设备的伤害率，从而可以增加设备的使用寿命。这两者是相互关联的，即当一件生产设备的使用寿命从五年延长到了十年，那将会为企业节省一笔较大的设备购置、维修和保护的开支。

参考文献：

[1]王思琦.论石油化工企业工业用水除盐技术的应用研究[J].化工管理.2020(01).

[2]张原娟.中水产水作为循环水与脱盐水补水的工艺简述[J].中氮肥，2017（2）：22-25.