地下水含鹽處理
地下水(shui)是(shi)水(shui)資源(yuan)的(de)重要組成部分,由(you)于水(shui)量穩定,水(shui)質好,是(shi)農業灌溉(gai)、工礦(kuang)和(he)城市的(de)重要水(shui)源(yuan)之一(yi)(yi)。但在一(yi)(yi)定條件下,地下水(shui)的(de)變化也會引起(qi)沼澤(ze)化、鹽漬化、滑坡、地面沉(chen)降等不利自(zi)然現象。
脫鹽技術使得從海(hai)洋和地(di)下(xia)(xia)咸水(shui)(shui)(shui)中獲取淡水(shui)(shui)(shui)成為(wei)一種可(ke)能(neng)。通過一些實(shi)例(li)(li)可(ke)以(yi)說明脫鹽的(de)重要性,例(li)(li)如(ru),在新(xin)墨西哥,約有75%的(de)地(di)下(xia)(xia)水(shui)(shui)(shui)含鹽量太高(gao),如(ru)果不作處理,大多數地(di)下(xia)(xia)水(shui)(shui)(shui)都無法利用(Reynolds,1962)。與地(di)下(xia)(xia)水(shui)(shui)(shui)脫鹽相關的(de)地(di)球科(ke)學問(wen)題,包(bao)括地(di)下(xia)(xia)咸水(shui)(shui)(shui)源(yuan)的(de)分布、水(shui)(shui)(shui)化學特征(zheng)以(yi)及脫鹽的(de)適宜(yi)程度、抽取地(di)下(xia)(xia)咸水(shui)(shui)(shui)對淡水(shui)(shui)(shui)資源(yuan)的(de)影響以(yi)及殘余產物的(de)處理。
地下水含(han)鹽處理的主(zhu)要(yao)方法有(you)以下幾種:
一、膜分離
近40年來,膜(mo)分(fen)離技(ji)術(shu)已迅速發(fa)展成(cheng)為工業(ye)循環冷卻水系統(tong)中旁流處理(li)(li)中最重要、最廣泛采用的新(xin)型高效節能分(fen)離單元技(ji)術(shu),電滲析(xi)(ED)、反滲透(RO)、微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和滲透汽(qi)化(PV)等膜(mo)技(ji)術(shu)相繼發(fa)展,并(bing)成(cheng) 為集(ji)成(cheng)處理(li)(li)技(ji)術(shu)系統(tong)中的關鍵技(ji)術(shu)。主(zhu)要膜(mo)分(fen)離技(ji)術(shu)簡述 如下(xia):
地下水含鹽處(chu)理:1、電滲(shen)析技術
電(dian)(dian)(dian)滲(shen)析(xi)技術是以電(dian)(dian)(dian)位差作為推(tui)動力的一類膜分離(li)(li)(li)過程。 在(zai)外加直流(liu)電(dian)(dian)(dian)場作用(yong)下,利用(yong)荷(he)電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)(li)子膜的反離(li)(li)(li)子遷移原理使(shi)水(shui)中(zhong)陰陽離(li)(li)(li)子做定(ding)向遷移,從水(shui)溶液及其它不(bu)帶電(dian)(dian)(dian)組(zu)份(fen)中(zhong)分離(li)(li)(li)帶電(dian)(dian)(dian)離(li)(li)(li)子組(zu)份(fen)。
ED技術作為脫鹽,在(zai)20世(shi)紀70~90年代得(de)到(dao)廣泛應用,但(dan)由于(yu)ED只能部分除鹽,不能滿(man)足許多工業領域(yu)深度(du)除鹽的技術需求且電耗高(gao)。因(yin)此(ci),近年來已逐漸(jian)被反滲 透(tou)膜技術所替(ti)代。
地下(xia)水含鹽處(chu)理:2、反滲透膜技術(shu)
反滲透(tou)膜(mo)技術是(shi)以滲透(tou)壓差作為(wei)推動力的(de)一類膜(mo)分離(li)過程(cheng)。依據各種物料的(de)不同滲透(tou)壓,通過RO膜(mo)技術達(da)到分離(li)提取(qu)、純化與濃縮(suo)的(de)目的(de)。RO技術的(de)最大(da)優(you)點是(shi)節能,其能耗僅為(wei)電滲析的(de)1/2,蒸餾技術的(de)1/40,而且能夠達(da)到深度除鹽(yan)目的(de)。近年來,隨著(zhu)膜(mo)分離(li)技術的(de)快速發(fa)展,工程(cheng)造價和運行成本持續降低,RO膜(mo)技術已(yi)逐漸取(qu)代傳統(tong)的(de)離(li)子交換(huan)、電滲析除鹽(yan)技術,成為(wei)工業水系統(tong)中首選除鹽(yan)技術。
RO膜(mo)技(ji)術今后主(zhu)要發展趨勢是降低R O膜(mo)的操(cao)作壓力(li),提高RO系(xi)統純(chun)水產率(lv)(lv)和濃縮回收(shou)率(lv)(lv),以及廉價高效 預處理技(ji)術,增強膜(mo)組件抗污(wu)能力(li)等。尤其(qi)(qi)近年來,在電 廠循(xun)環冷卻水脫鹽(yan)回用領域,集成(cheng)膜(mo)工藝(yi)已成(cheng)為主(zhu)要發展 方向(xiang),其(qi)(qi)中“UF+RO”雙(shuang)膜(mo)工藝(yi)已成(cheng)為電廠深度除鹽(yan)的主(zhu)導技(ji)術。
地下水(shui)含(han)鹽處理:3、納濾膜技術(shu)
與(yu)RO相比,NF技(ji)術(shu)的(de)操作壓(ya)力(li)較低(0.5-1.0MPa),節能(neng)效果顯(xian)著(zhu)。因(yin)此(ci)NF技(ji)術(shu)又稱低壓(ya)RO技(ji)術(shu),是介于RO和(he)UF之間的(de)一種親水(shui)(shui)性(xing)膜分(fen)離(li)(li)過程,適宜分(fen)離(li)(li)分(fen)子量在 200-1000 Daltons(1Daltons=1.65×10-24g),分(fen)子大(da)小約 為1nm溶解組份的(de)膜工藝。由于NF膜具(ju)有(you)(you)松散的(de)表面(mian)層(ceng)結 構(gou),存在氨(an)基和(he)羧(suo)基兩種正負基團,具(ju)有(you)(you)離(li)(li)子選擇性(xing),一價(jia) 離(li)(li)子可(ke)基本(ben)完全透過,對二價(jia)和(he)高(gao)價(jia)離(li)(li)子具(ju)有(you)(you)較高(gao)截留率, 可(ke)去(qu)除約80%的(de)總(zong)硬度、90%的(de)色度和(he)幾(ji)乎全部濁度及微 生物,因(yin)此(ci),NF的(de)軟(ruan)化(hua)功能(neng)近年引起(qi)重視,在工業循環(huan)冷 卻水(shui)(shui)的(de)排污水(shui)(shui)回用(yong)處理(li)中具(ju)有(you)(you)良好(hao)的(de)應用(yong)前景。
二(er)、石灰(hui)(hui)/石灰(hui)(hui)-純堿軟化(hua)法(fa)
石灰(hui)軟化作為應用最(zui)廣泛(fan)應用的單元技術(shu)之(zhi)一,能(neng)有 效(xiao)降低水(shui)中(zhong)結垢(gou)成份(fen)與懸浮物(wu)濃度(du),并且可使(shi)部分水(shui)處理劑(ji) 經軟化工藝后再回(hui)流系(xi)統(tong)中(zhong)繼續循環使(shi)用,石灰(hui)乳與水(shui)中(zhong)的 碳酸鹽硬度(du)成分反應,生成難溶的CaCO3或Mg(OH)
三、后沉
淀析出(chu)。單純(chun)的(de)(de)石(shi)灰(hui)軟化法只能去(qu)除碳酸(suan)鹽(yan)硬度,而石(shi)灰(hui)- 純(chun)堿軟化法能有效(xiao)去(qu)除水中(zhong)結垢的(de)(de)主(zhu)要(yao)成(cheng)(cheng)分如(ru)鈣、鎂、磷酸(suan) 鹽(yan)和(he)二(er)氧化硅等(deng),并將(jiang)水中(zhong)的(de)(de)懸浮物、腐蝕產(chan)物和(he)微生(sheng)物粘 泥等(deng)在沉淀和(he)過(guo)濾過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)去(qu)除,且產(chan)生(sheng)泥渣易(yi)脫水,可作為(wei)非毒(du)性廢(fei)棄物掩(yan)埋處置。另外(wai),石(shi)灰(hui)價格低廉、來(lai)源廣泛(fan), 運行(xing)成(cheng)(cheng)本低,可與絮(xu)凝過(guo)程(cheng)(cheng)同時進行(xing),即可降(jiang)低水的(de)(de)硬度, 又(you)可除濁。因此,石(shi)灰(hui)-純(chun)堿軟化法已(yi)廣泛(fan)用于工業純(chun)水系(xi) 統(tong)補(bu)充水的(de)(de)預處理。

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