离子交换床与反渗透系统 经济性比较

发表于:2018-01-12 来源:电泳涂装精英圈
关键词: 离子交换床 涂装

离子交换床与反渗透系统经济性比较

对反渗透系统认识的几个误区

人们对反渗透啧啧称道的原因是常常将RO系统与传统的离子交换系统作比较。

RO比离子交换系统费用低

当比较RO与IX费用时,必须将整个系统的费用一并考虑。RO包括了预处理系统,就整个项目而言,许多实例都证明RO系统费用比离子交换系统高。

RO产生的废液少

当估算系统的废液时,必须将RO产生的大量浓水考虑进去。显然,离交系统水的利用率更高。

RO操作方便

RO是连续式操作,离交系统虽然不是连续式操作,但将系统建成全自动的,操作一样方便

RO可用于高含盐量水源

膜对硬度非常敏感,同时不适用于高硅含量的地方。离子交换可用于高硬高硅的水源。

RO比离交更先进

采用先进的离交系统,离子交换系统仍然是最经济、高效的除盐方法。

离子交换床与反渗透系统比较

本节将就以下几方面对离子交换床系统于反渗透系统作比较:

自用水耗:RO水的利用率在70-75%,即约1/4的水被浪费;而对离子交换床,中等含盐量的自用水耗小于5%。

脱盐率: 离交系统可将几乎所有离子去除。但它不能或只能部分除去非离子物质。RO系统是按分子量将大分子物质除去,而对小分子的Na,Cl,CO2只能部分去除。整体而言,RO是部分除盐工艺,当进水为500ppm时,通过离交一级除盐,出水可达0.2ppm,而一级反渗透的出水为20ppm!如果要达到离交系统的除盐效果,至少要用两级反渗透,而这样成本就非常高。

出水水质:如果出水水质要求为1MΩ.cm,只需使用离子交换床。当然也可使用RO,但如果TDS小于400ppm,RO的费用比离交系统高得多;如果出水水质要求>10MΩ.cm,或硅小于0.01mg/L,就必须使用离交系统,可用离交系统的复床-混床组合,或RO加混床。但RO加混床系统的投资费用高。

过滤效率:当原水中有悬浮物质时,需要过滤。对RO而言,膜是具有过滤效果,但这些固体物质很容易堵塞膜的孔道。而树脂很容易通过反洗去除悬浮杂质,因此可以说,离交系统“兼容”性更强。

操作简便性:过去,大型离交系统用人工来操作再生等工序,工作量大。而现代离子交系统采用全自动操作,省却了大量的人工操作,使操作变得简单而高效。

操作费用:离交系统只需要简单的酸、碱作再生用的化学试剂;RO的动力费用是离交系统的4-10倍,而且RO需要一些昂贵的药剂如膜清洗剂等。

案例研究

下面将列举大型、中型、小型系统的3个个案将离子交换床与RO系统作比较:(费用以国际市场价作参照)

例1. 大型设备中等含盐量

基本数据:

流量:2*269m3/h, TDS 3.34 meq/L (167 mg/L 以CaCO3计)

年总制水量 10760m3×350天/年

出水水质要求 电导率:1us/cm

硅泄漏:小于30 ug/L,以SiO2计

方案选择:

IX: 强酸-脱气塔-弱碱/强碱 或 RO:两级反渗透(AMBERPACK)

树脂选用:

AMBERJET 1200- AMBERLITE IRA96RF/AMBERJET 4200

RO选用:

薄膜组件加过滤及化学前处理

费用估算

投资

IX

RO

美元

1,250,000

2,275,000

操作费用



美元/m3纯水

0.35

0.47

美元/年(350天)

1,304,000

1,744,000

上表为一美国工程公司给出的费用估算

从中可以看出,离交系统的投资成本是反渗透系统的55%。

每立方纯水的费用,离交系统仅为反渗透系统的74%。

例2. 中型设备高含盐量

基本数据:

流量:91m3/h, TDS 6.54 meq/L (327 mg/L 以CaCO3计)

年总制水量 1820 m3×300天/年

出水水质要求 电导率:1us/cm

硅泄漏:小于30 ug/L,以SiO2计

方案选择:

IX:弱酸/强酸-脱气塔-弱碱/强碱或RO:单级反渗透+混床(AMBERPACK)

树脂选用:

AMBERLITE IRC86RF/AMBERJET 1200- AMBERLITE IRA96RF/AMBERJET 4200

RO选用:

一级反渗透+混床

费用估算

投资

IX

RO

美元

790,000

1,020,000

操作费用



美元/m3纯水

0.44

0.69

美元/年(350天)

319,300

376,500

从操作费用的比较中可以看出,AMBERPACK系统仅为RO的64%。

例3. 小型设备费用比较

流量: 6.25 m3/h

每天制水量: 150m3

给水水质: 进水电导率 650 us/cm

出水水质要求 电导率:1us/cm

硅泄漏:小于30 ug/L,以SiO2计

方案选择:

IX:强酸-强碱(AMBERPACK) 或 RO:2-1-1排列

费用估算

投资

IX

RO

美元

28,000

37,500

操作费用



美元/m3纯水

0.76

0.98

其中,RO的操作费用:夏天为0.87美元/m3纯水,冬天为1.08美元/m3纯水

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