[发明专利]一种二级反渗透和EDI组合的除盐系统及水处理系统

说明书

本发明适用于水处理技术领域，提供了一种二级反渗透和EDI组合的除盐系统及水处理系统，该除盐系统包括：包括第一高压泵、一级反渗透膜组件、二级反渗透膜组件和EDI组件，所述第一高压泵与所述一级反渗透膜组件相通；另外，该除盐系统还包括：脱气膜组件；所述一级反渗透膜组件依次与所述二级反渗透膜组件和所述脱气膜组件相通；三通阀；所述脱气膜组件通过所述三通阀与所述EDI组件相通；控制组件。本发明利用脱气膜组件进行脱气，可使水中的二氧化碳脱除的更彻底，并且不会增加多余的离子，从而可以提高产水水质和稳定性。另外，本发明通过设置三通阀和控制组件，可以有效防止不合格水进入EDI组件，以避免对EDI组件造成损害。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种二级反渗透和EDI组合的除盐系统及水处理系统。

背景技术

地面水源和地下水源中都含有很多杂质，不能直接用于生产和生活。城市给水处理以满足生活饮用标准为目标，而工业给水处理则根据工业生产工艺、产品质量、设备材料等对水质的要求决定处理工艺。由于各种工业产品的工艺要求不同，对水质的要求差异极大。根据不同的去离子程度，主要有软化水、除盐水、纯水、超纯水等。

地面水源中粗大的杂质较多，但在取水过程中已被去除，所以工业给水处理一般指去除那些细小的杂质。原水中的细小杂质主要是指溶解在水中的盐类、悬浮杂质和胶体颗粒。对于水中的悬浮杂质和胶体颗粒，可以通过机械过滤的方式去除。对于水中的盐分，现在应用最为广泛的是膜分离技术。工业给水处理常采用的膜分离技术有反渗透、超滤和电渗析。

反渗透是一种借助于选择透过(半透过)性膜的功能以压力为推动力的膜分离技术，当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，经过产水流道流入中心管，然后在一端流出水中的杂质，如离子、有机物、细菌、病毒等，被截留在膜的进水侧，然后在浓水出水端流出，从而达到分离净化目的。连续电除盐技术(Electrodeionization，EDI)是一种将电渗析和离子交换树脂相结合的除盐新工艺，既利用离子交换树脂的深度除盐克服了电渗析过程中因发生浓差极化作用而除盐不彻底，又利用电渗析的极化作用产生电离，产生的OH^-和H⁺用来实现离子交换剂的自身再生，克服了离子交换树脂失效后通过化学再生的缺点，从而，使EDI基本上能够去除水中的全部离子，为制备纯水、超纯水等创造条件。

反渗透和EDI的组合工艺在目前电厂锅炉补给水除盐、超纯水制造、海水和苦咸水淡化等方面大规模推广应用，并取得很好的技术效益和经济效益。纯水、超纯水的制备一般包括预处理、除盐和后处理三道工序。预处理是去除水中的颗粒物，除盐工序是去除水中的离子，而后处理则是进一步将系统中产生的微粒、细菌、离子除去，保证了终端的用水水质。

现有的除盐段，目前比较主流，应用得比较广泛的是反渗透和EDI的组合工艺，其主要流程如附图1所示，具体包括以下：预处理过滤后的产水由第一高压泵1提升至一级反渗透膜组件2中，第一高压泵1为一级反渗透膜组件2提供驱动力，一级反渗透膜组件2的产水储存在一级反渗透产水箱3中，再由第二高压泵4将水提升至二级反渗透膜组件5进行进一步除盐；第二高压泵4为二级反渗透膜组件5提供驱动力；二级反渗透膜组件5的产水存储在二级反渗透产水箱6中，再由第三高压泵7提升至EDI组件8中，EDI组件8的产水储存在纯水箱中，待后续工艺进一步处理。其中，EDI对进水水质要求比较高，一般情况下EDI进水要求电导率小于40μs/cm，TOC小于0.5ppm；控制好EDI的进水水质是保证EDI的使用寿命和长期水质稳定的重要保证。另外，一级反渗透膜组件2的进水控制在弱酸性，尽量使水中的碳酸根和碳酸氢根转化为二氧化碳，以防止水中的钙和镁与碳酸根或者碳酸氢根形成结垢，由于水中的游离的CO₂可以透过反渗透膜，所以一级反渗透膜组件2的产水会残留二氧化碳；所以为了提高EDI的进水水质，又会在二级反渗透膜组件5的进水中加入氢氧化钠等碱以改变CO₂的形态，使其尽量转化为碳酸根或者碳酸氢根，并通过膜的截留去除。氢氧化钠的加药量由安装在二级高压泵出口的pH计控制。一般将二级反渗透膜组件5进水的PH值控制在8.5左右。