離子交換法的技術經濟論文范文

本站小編為你精心準備了離子交換法的技術經濟論文參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1工藝選擇

根據水質全分析可以看出，原水含鹽量較低、固體懸浮物較少，但膠體硅含量較多，硬度較大。另一方面，本項目水量相比同類項目較大。綜合水質和水量，選用膜法和離子交換法做為主選工藝。

1．1膜法膜法工藝流程如圖1所示。正常情況下，原水進入多介質過濾器，去除較大顆粒懸浮物后進入超濾裝置，進一步去除微米級的懸浮物及膠體，保護后續的反滲透膜。經超濾處理后出水濁度小于0．2NTU，滿足反滲透除鹽的進水要求。超濾出水經保安過濾器后進入反滲透系統，可去除水中不低于98％的溶解鹽。為滿足鍋爐補給水的水質要求，反滲透出水還需進一步除鹽。反滲透后的二級除鹽目前有混合離子交換器和EDI2種工藝最為有效。針對該項目水質較好、水量大的特點，選擇混合離子交換器作為二級除鹽工藝。同時，為了避免水中CO2含量高影響最終出水水質，在進入混床之前加除碳器去除水中大部分CO2。經過混合離子交換器處理得到精除鹽水，外供至鍋爐。此工藝技術成熟，產水水質優良。設置板式換熱器的目的是在冬季水溫較低時，通過蒸汽或電廠的冷凝水與原水換熱，提升原水的水溫，避免因水溫低而影響反滲透系統的脫鹽率和產水量。

1．2離子交換法離子交換法工藝流程如圖2所示。原水經多介質過濾器去除較大顆粒懸浮物雜質后，進入活性炭過濾器去除未被多介質過濾器攔截的膠體，提高后續離子交換的效率。經過預處理后出水進入陽離子交換器，水中的大部分陽離子與樹脂官能團進行交換被去除。為避免水中重碳酸根離子對陰離子交換器的沖擊，陽離子交換器出水需經過除碳器將重碳酸鹽轉化為CO2從水中去除。除碳器出水進入陰離子交換器去除水中絕大部分陰離子。至此，水中絕大部分鹽已去除。再經過混合離子交換器精除鹽，即得到合格的鍋爐補給水。

1．3離子交換法和膜法主要工藝參數離子交換法和膜法主要工藝參數如表2所示。2種處理工藝的出水水質相差不大，都能很好地滿足要求。但從以上參數對比可以看出：（1）對于這樣的大水量系統，離子交換法設備數量多，裝置所需占地面積遠大于膜法工藝，而且離子交換設備多為立式容器，所需廠房高度也大于膜處理廠房。（2）離子交換器運行周期低于反滲透膜，相同時間段內的操作量自然大于膜法，單臺（套）設備周期制水量低于膜法。（3）離子交換法所需藥劑主要為酸、堿，消耗量非常大，給運輸、儲存帶來嚴峻考驗；膜法工藝后置混床再生僅需要消耗少量的酸、堿，另外反滲透運行需要消耗阻垢劑、還原劑、殺菌劑等藥劑，但消耗量不大。

2工藝對比

2.1工藝可靠性對比相對于技術而言，可靠性越高，工藝無故障運行的時間越長。由于鍋爐補給水是電廠發電必不可缺的一環，因此，其處理工藝的可靠性不言而喻。離子交換法和膜法工藝可靠性對比如表3所示。從表3可知，從耐沖擊性、運行穩定性、操作難度和維護需求4個方面進行比較，膜法具有運行穩定、操作維護簡單的優勢，同時，在處理大水量系統中優勢會更明顯，其耐沖擊性較離子交換法強，因此在工藝可靠性方面，膜法顯著優于離子交換法。

2．2建設投資估算對比投資是影響工程建設的一個重要參數。根據工藝路線和處理水量，同時根據經驗估算，離子交換法和膜法的投資構成及投資額如表4所示。從表4可知，在建筑工程投資和其它費用上，離子交換法高于膜法，但在設備安裝工程投資方面，膜法高于離子交換法。對比總投資，離子交換法稍低，這主要是因為膜法工程費用主要為膜片的購置，由于目前膜片材料的價格較高，導致膜的投資略高。

2．3運行費用對比根據離子交換法和膜法工藝特點，其運行費用主要為人工費、電費、藥劑費，在設計水量為2000m3／h的條件下，2種工藝主要運行費用明細和噸水成本如表5所示。由表5可知，人工費方面離子交換法高于膜法；電費方面由于膜法運行需要高壓力，電力消耗較大，其電費高于離子交換法；雖然膜法所需藥劑種類多于離子交換法，但離子交換法噸水酸堿耗量大，每月鹽酸用量達830t、氫氧化鈉用量達436t。膜法的藥劑耗量較小，噸水人工費、藥劑費均遠低于離子交換法，其噸水直接運行成本為0．976元，低于離子交換法的1．271元，具有明顯優勢。按總的直接運行成本計算，膜法相比離子交換法一年可節約近480萬的運行費用。

3結論

對于該大水量項目，在用水水質要求基本相同的情況下，離子交換法占地面積大、操作復雜、運行費用高的缺點較為明顯，無論從技術方面還是經濟方面比較都是膜法更為優異。在近年來的工程應用中，隨著膜技術的成熟和膜材料成本的降低，膜法在可靠性、操作性和運行費用方面的優勢愈發凸顯。綜上所述，推薦該項目采用膜法處理工藝。

作者：朱民陳百恒梁康強林秀軍單位：北京市環境保護科學研究院博天環境集團股份有限公司