三 苦咸水的淡化工艺(三)
9.纳滤法:纳滤法原理与反渗透法相似,但其使用的是外界能量额化学位差来推动离子的迁移。在国内纳滤起步较晚一些,20世纪90年代中国引入了纳滤,在污水和废水处理、饮用水净化方面显现出较大优势。
10.真空冷冻法:本工艺包括脱气、预冷、蒸发结晶、冰晶洗涤、蒸汽冷凝等步骤,苦咸水淡化水产品可达到国家饮用水标准,是一种较理想的苦咸水淡化法。
11.电容去离子法(Capacitive Deionization,CDI):容去离子的基本思想是通过施加静电场强制离子向带有相反电荷的电极处移动。由于碳材料,如活性炭和炭气凝胶等制成的电极,不仅导电性能良好,而且具有很大的比表面积,置于静电场中时会在其与电解质溶液界面处产生很强的双电层。双电层的厚度只有1~10nm,却能吸引大量的电解质离子,并储存一定的能量。一旦除去电场,吸引的离子被释放到本体溶液中,溶液中的浓度升高。这一过程也称为“充电富集”。
因为具有能量利用率高,污染小,易操作等优点,电容去离子可以应用在很多方面,包括苦咸水淡化、海水脱盐、家庭和工业用水软化、废水净化、水溶性的放射性废物处理、核能电厂废水处理、半导体加工中高纯水的制备和农业灌溉用水的除盐等。
四 总结
从大的分类来看,主要分为蒸馏法、膜法、去离子法,其中蒸馏法、反渗透膜法、电容去离子法是全球主流技术。一般而言,蒸馏法具有操作容易、结构简单、所得水质较好,等优点;反渗透膜法具有投资低、能耗低等优点,但苦咸水预处理要求高;多级闪蒸法具有技术成熟、运行可靠、装置产量大等优点,但能耗偏高。而电容去离子与离子交换不同,系统的再生不需要使用任何酸、碱和盐溶液,只是通过电极的放电完成,因此不会有额外的废物产生,也没有污染;同蒸发这种热过程相比,电容去离子具有很高的能量利用率;和电渗析和反渗透相比,该方法还具有操作简便的优势。另外,从地下水中选择性去除Cr(VI)的初步实验表明,对水中某些微量杂质的选择性处理也是有可能实现的。
苦咸水无论是对人们的饮用水安全、农田灌溉、工业生产等方面都造成了极大的影响,通过蒸馏法、电渗析法、反渗透法、电容去离子法以及一些新型的淡化处理工艺,对苦咸水进行淡化处理,不仅可以减少苦咸水对人们生产生活造成的危害,也有利于我国的节约用水,一定程度上缓解我国的淡水短缺。