水的除盐与咸水淡化（上）

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1、第3章苦咸水淡化与除盐§3—1概述§3—2离子交换除盐方法与系统§3—3电渗析法淡化与除盐§3—4反渗透与超滤§3—1概述一、水的纯度二、海水（苦咸水）淡化与水的除盐方法三、进水水质预处理一、水的纯度：在工业用水中，水的纯度常以水中含盐量或水的电阻率来衡量。水的含盐量：指水中阴阳离子浓度总含量（mol/L）。水的电阻率：指断面1cm1cm、长1cm的水所测得的电阻（cm）。根据工业用水对水质要求的不同，水的纯度分为四种：淡化水（一般除盐水）：将高含盐量的水经过局部除盐处理后变成生活及生产用的淡水。海水、苦咸水淡化属于这一类。脱盐水（深度除盐水，相当

2、于普通蒸馏水）：水中大部分强电解质已去除，剩余含盐量约为1~5mg/L，水的电阻率为0.1~1.0106cm。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1.0~10106cm。理想纯水：理论上的纯水，25摄氏度电阻率18.3106cm。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10106cm以上。超纯水容易被污染，所以

3、在使用之前进行终端处理以确保水的纯度。二、海水（苦咸水）淡化与水的除盐方法：淡化水的制取经局部除盐，剩余含盐量很高，称苦咸水淡化。脱盐水，纯水，超纯水的制备统称为水的除盐。方法：冷冻法：蒸馏法：多级闪蒸海水淡化的主要方法反渗透法：应用较多电渗析法：与反渗透法同为膜分离技术以上方法用于苦咸水或海水淡化离子交换法：主要用于淡水除盐，与膜法联合用于水的深度除盐处理。进水水质预处理是水的淡化与除盐系统的一个重要组成部分，是保证处理装置安全运行的必要条件。预处理包括去除悬浮物，有机物，胶体物质，微生物，细菌以及某些有害物质（Fe、Mn）。三、进水水质预处理：1.膜

4、分离装置和离子交换器对进水水质的要求。2.水中杂质对膜和树脂的危害表现在：(1)悬浮物和胶体物质容易粘附在膜面上或堵塞树脂微孔道，使脱盐效率降低；(2)微生物、细菌容易在膜和树脂表面生长繁殖，降低设备性能；[3)水中无机离子主要是高价离子(如铁、锰等)能与膜和树脂牢固结合，并使之中毒，从而降低其工作性能；钙、镁离子在某些情况下能在膜面上结垢沉淀，在反渗透法中应采取调整PH值控制措施；(4)水中游离氯能对膜进行氧化，使树脂降解，出而对其含量有严格要求。§3—2离子交换除盐方法与系统一、阴离子交换树脂：二、阴离子交换树脂的工艺特性：三、离子交换除盐系统：四、

5、特殊离子交换除盐：五、树脂的污染与复苏处理：一、阴离子交换树脂：阳离子交换树脂在水中解离生成阳离子，阴离子树脂在水中解离生成阴离子。对于H+树脂，交换后水中阳离子全部为H+，同样对OH-树脂，交换后水中阴离子全部为OH-，因此水中全部阴阳离子变为H+、OH-，结合为水，这样达到除盐的目的。1，阴离子树脂的构造：与阳离子类似，也分为两部分组成：空间网状结构的母体和活性基团（解离出阴离子）按解离常数的大小可分为强碱性、弱碱性树脂。区别：树脂在水中解离出阴离子，呈碱性，常用的阴离子交换树脂是胺类树脂，其活性基团有四种：R为简单的有机基团，上述基团也就是NH4O

6、H中的H被若干个有机基团R取代而得，其中的交换离子为OH-，整体简化表示为ROH，R代表树脂母体及其所属的活性基团的固定部分。对于季胺型的强碱树脂又分为：一型：碱性较强，除硅能力强，适用于制取纯水；二型：碱性较弱，交换容量大于一型。2，阴离子交换树脂的特点：上述树脂均为凝胶型结构，特点是：容易破碎：浸入水中有溶胀现象，使用过程不断转型，体积随之不断变化；容易被高分子有机物堵塞：孔道不均匀（胶联不居于），有些孔道过于狭窄；交换容量低：抗有机污染能力差。针对上述特点，近年来研制出：大孔型离子交换树脂：大孔结构是树脂网络骨架中所固有的并非由于溶胀产生。特点：孔

7、道大而且多，比表面积大，交换速度快，稳定性好，抗污染能力强。均孔型树脂：交联均匀，孔道大小基本一致，特点：对有机物的吸附与洗脱效果，交换容量高于大孔型树脂。二、阴离子交换树脂的工艺特性：1，树脂对水中阴离子的选择性（置换序列）：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树脂对OH-的亲和力小于弱碱性

8、树脂。2,工作原理：(1)强碱树脂可以去除强酸和弱酸的阴离子：天然水中常常含有一