咸水淡化工藝試驗研究.pdf

1、當前，水資源缺乏和水體污染嚴重已成為制約我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的主要因素。特別是西部干旱地區(qū)由于蒸發(fā)強烈、降水稀少，地下水中咸水分布廣泛，而華北平原地區(qū)淺層地下咸水面積就占平原總面積的60％，所以充分利用含鹽量較高的咸水資源，開發(fā)出經(jīng)濟適用的咸水淡化方法，補足缺水地區(qū)的淡水資源顯得十分重要。
　　 本試驗采用201×7型強堿性陰離子交換樹脂和D113型弱酸性陽離子交換樹脂組成的混合床對咸水進行處理，可用CO2做為再生劑同時再生兩種樹

2、脂，能減少再生廢水中鹽的含量，可以達到國家規(guī)定的飲用水水質(zhì)標準，并為咸水淡化提供一種有效、價廉的技術。
　　 試驗水樣：Cl-、SO42-均為600mg/L、硬度為530mg/L。試驗表明樹脂與水樣的質(zhì)量比、溶液pH值、溶液溫度等對Cl-、SO42-和硬度的去除率有影響。當陰樹脂與水樣的質(zhì)量比達到1∶8時，Cl-和SO42-的去除率分別達到66.7％和98.8％，而當陽樹脂與水樣的質(zhì)量比達到1∶25時，硬度的去除率達到57.3％

3、，繼續(xù)增大樹脂與水樣的質(zhì)量比，各離子的去除率均沒有明顯提高；溶液pH值對Cl-和SO42-的去除率影響不大，但是，在pH值為4～12的范圍內(nèi)，弱酸性陽離子交換樹脂對硬度的去除率隨著pH值的升高也逐漸升高；在5℃～25℃范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，強堿性陰離子交換樹脂對Cl-和SO42-的去除率逐漸增大，25℃～30℃范圍內(nèi)，去除率逐漸減小，當溫度高于30℃，去除率急劇減小，而在5℃～40℃范圍內(nèi)，硬度的去除率則隨著溫度的升高逐漸增大；通過對

4、吸附等溫線試驗數(shù)據(jù)處理得知，強堿性陰離子交換樹脂對Cl-、SO42-的吸附規(guī)律均符合Langmuir等溫式，而弱酸性陽離子交換樹脂對硬度的吸附規(guī)律則符合Freundlich等溫式。
　　 試驗研究了濾速、原水濃度、混合比(陰樹脂與陽樹脂的體積比)對淡化效果的影響，比較了混合床工藝和串聯(lián)工藝除鹽效果的差異，同時研究了CO2壓力與再生效果之間的關系。結果表明：隨著濾速的加快，樹脂對Cl-、SO42-和硬度的吸附容量逐漸減小，當濾速從

5、0.45m/h增加到0.9m/h，吸附容量變化不大，濾速增加到1.8m/h時，吸附容量急劇下降；原水濃度對動態(tài)除鹽效果影響較大，隨著原水濃度的增大，吸附操作時間縮短，各離子的去除率也隨之下降；隨著混合比的增大，Cl-和SO42-的去除率逐漸增大，而硬度的去除率逐漸減小，綜合考慮選取3∶1為后續(xù)試驗的混合比；在混合比為3∶1的條件下，混合床工藝對Cl-、SO42-和硬度的去除率分別為88.5％、98.6％、68.5％，而串聯(lián)工藝對Cl-、

6、SO42-和硬度的去除率分別為81.8％、98.1％、63.3％，混合床工藝比串聯(lián)工藝對Cl-、SO42-和硬度的去除率分別提高了6.7％、0.5％和5.2％，表明混合床工藝比串聯(lián)工藝的出水水質(zhì)好。
　　 采用CO2同時再生兩種樹脂時，-當CO2的壓力從1kg/cm2提高到5kg/cm2時，再生液中各離子濃度增加了三倍多，再生效果顯著提高，表明壓力越大再生效果越好，但是，當CO2的壓力從5kg/cm2提高到6kg/cm2后，再生