地下水含鹽處理
地下水是水資源的重要組成部分,由于水量穩(wěn)定,水質(zhì)好,是農(nóng)業(yè)灌溉、工礦和城市的重要水源之一。但在一定條件下,地下水的變化也會(huì)引起沼澤化、鹽漬化、滑坡、地面沉降等不利自然現(xiàn)象。
脫鹽技術(shù)使得從海洋和地下咸水中獲取淡水成為一種可能。通過(guò)一些實(shí)例可以說(shuō)明脫鹽的重要性,例如,在新墨西哥,約有75%的地下水含鹽量太高,如果不作處理,大多數(shù)地下水都無(wú)法利用(Reynolds,1962)。與地下水脫鹽相關(guān)的地球科學(xué)問(wèn)題,包括地下咸水源的分布、水化學(xué)特征以及脫鹽的適宜程度、抽取地下咸水對(duì)淡水資源的影響以及殘余產(chǎn)物的處理。
地下水含鹽處理的主要方法有以下幾種:
一、膜分離
近40年來(lái),膜分離技術(shù)已迅速發(fā)展成為工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中旁流處理中最重要、最廣泛采用的新型高效節(jié)能分離單元技術(shù),電滲析(ED)、反滲透(RO)、微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和滲透汽化(PV)等膜技術(shù)相繼發(fā)展,并成 為集成處理技術(shù)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。主要膜分離技術(shù)簡(jiǎn)述 如下:
地下水含鹽處理:1、電滲析技術(shù)
電滲析技術(shù)是以電位差作為推動(dòng)力的一類膜分離過(guò)程。 在外加直流電場(chǎng)作用下,利用荷電離子膜的反離子遷移原理使水中陰陽(yáng)離子做定向遷移,從水溶液及其它不帶電組份中分離帶電離子組份。
ED技術(shù)作為脫鹽,在20世紀(jì)70~90年代得到廣泛應(yīng)用,但由于ED只能部分除鹽,不能滿足許多工業(yè)領(lǐng)域深度除鹽的技術(shù)需求且電耗高。因此,近年來(lái)已逐漸被反滲 透膜技術(shù)所替代。
地下水含鹽處理:2、反滲透膜技術(shù)
反滲透膜技術(shù)是以滲透壓差作為推動(dòng)力的一類膜分離過(guò)程。依據(jù)各種物料的不同滲透壓,通過(guò)RO膜技術(shù)達(dá)到分離提取、純化與濃縮的目的。RO技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能,其能耗僅為電滲析的1/2,蒸餾技術(shù)的1/40,而且能夠達(dá)到深度除鹽目的。近年來(lái),隨著膜分離技術(shù)的快速發(fā)展,工程造價(jià)和運(yùn)行成本持續(xù)降低,RO膜技術(shù)已逐漸取代傳統(tǒng)的離子交換、電滲析除鹽技術(shù),成為工業(yè)水系統(tǒng)中首選除鹽技術(shù)。
RO膜技術(shù)今后主要發(fā)展趨勢(shì)是降低R O膜的操作壓力,提高RO系統(tǒng)純水產(chǎn)率和濃縮回收率,以及廉價(jià)高效 預(yù)處理技術(shù),增強(qiáng)膜組件抗污能力等。尤其近年來(lái),在電 廠循環(huán)冷卻水脫鹽回用領(lǐng)域,集成膜工藝已成為主要發(fā)展 方向,其中“UF+RO”雙膜工藝已成為電廠深度除鹽的主導(dǎo)技術(shù)。
地下水含鹽處理:3、納濾膜技術(shù)
與RO相比,NF技術(shù)的操作壓力較低(0.5-1.0MPa),節(jié)能效果顯著。因此NF技術(shù)又稱低壓RO技術(shù),是介于RO和UF之間的一種親水性膜分離過(guò)程,適宜分離分子量在 200-1000 Daltons(1Daltons=1.65×10-24g),分子大小約 為1nm溶解組份的膜工藝。由于NF膜具有松散的表面層結(jié) 構(gòu),存在氨基和羧基兩種正負(fù)基團(tuán),具有離子選擇性,一價(jià) 離子可基本完全透過(guò),對(duì)二價(jià)和高價(jià)離子具有較高截留率, 可去除約80%的總硬度、90%的色度和幾乎全部濁度及微 生物,因此,NF的軟化功能近年引起重視,在工業(yè)循環(huán)冷 卻水的排污水回用處理中具有良好的應(yīng)用前景。
二、石灰/石灰-純堿軟化法
石灰軟化作為應(yīng)用最廣泛應(yīng)用的單元技術(shù)之一,能有 效降低水中結(jié)垢成份與懸浮物濃度,并且可使部分水處理劑 經(jīng)軟化工藝后再回流系統(tǒng)中繼續(xù)循環(huán)使用,石灰乳與水中的 碳酸鹽硬度成分反應(yīng),生成難溶的CaCO3或Mg(OH)
三、后沉
淀析出。單純的石灰軟化法只能去除碳酸鹽硬度,而石灰- 純堿軟化法能有效去除水中結(jié)垢的主要成分如鈣、鎂、磷酸 鹽和二氧化硅等,并將水中的懸浮物、腐蝕產(chǎn)物和微生物粘 泥等在沉淀和過(guò)濾過(guò)程中去除,且產(chǎn)生泥渣易脫水,可作為非毒性廢棄物掩埋處置。另外,石灰價(jià)格低廉、來(lái)源廣泛, 運(yùn)行成本低,可與絮凝過(guò)程同時(shí)進(jìn)行,即可降低水的硬度, 又可除濁。因此,石灰-純堿軟化法已廣泛用于工業(yè)純水系 統(tǒng)補(bǔ)充水的預(yù)處理。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”