朱爱明
新疆庆华能源集团有限公司 新疆 伊宁 839300
摘要：在工业生产中，化学水处理是重要组成部分，脱盐水系统直接影响工业生产的生产成本和安全稳定性，因此，文章从经济、环保等方面对各种脱盐水处理工艺技术进行了对比分析，以在提高社会经济发展的同时，达到保护环境的目的。
关键词：脱盐水；处理；工艺；离子交换；反渗透；技术
1.反渗透和离子交换工艺技术的工艺流程分析
1.1离子交换技术
1.1.1工艺流程
当原水流入过滤装置过程中，会经预处理系统流入相应的过滤水槽，原水与强酸阴离子树脂反应后，可以将原水中的阳离子滤除；然后，系统会脱除原水中的二氧化碳，为降低阴离子的荷载创造有利条件；最后将原水与强碱性树脂反应，滤除原水中的阴离子。
1.1.2流程单元
去除原水中的阳离子，原水的水质会变软，经阳床出水后的原水呈弱酸性，然后去除水中的阴离子；选择使用离子交换法进行脱盐的方式较多，如混床除盐、二级、多级除盐方式，其中混床除盐法具备较强的经济性；经脱盐处理后，需对处理阴阳离子时产生的废水进行处理，在向外界排放前，应对废水中的污染物进行处理，待各项指标达标后，才可向外界排放；在再生系统中酸、计量泵、混合装置、碱贮槽等的作用是为再生系统提供液体，并完成计量工作；另外，在阴阳床树脂循环再生时，需由专业人员多次对阀门进行切换。
1.2反渗透技术
1.2.1工艺流程
（1）使用石英砂过滤装置过滤原水，以提高原水的纯度，同时，使用活性炭过滤装置过滤原水中的胶体物质、有机大分子、COD；（2）在预处理的最后一道工序中，可以使用保安过滤装置，保证水的纯度，以此达到反渗透主机的进水条件；（3）经反渗透膜滤除的无机盐水、胶体、各种有机物，可以直接向外排放，由膜清水一侧将脱盐水送出；由于温度会影响反渗透膜的效果，进而对产水量造成影响，因此，在操作过程中，需将温度控制在正常范围内。
1.2.2流程单元
预处理，使用相应的过滤装置改善原水的水质，进而达到反渗透主机的进水要求；借助反渗透主机完成一级除盐工作，一般，制造反渗透膜使用的材料是一种低污染复合膜，且主机具备自动快冲功能；当主机运行停止时，会自动进入冲洗模式，以降低膜的损伤；清洗反渗透膜，在长时间使用反渗透膜过程中，其表面会吸附各种污染物，为提高除盐质量，需定期使用化学方式对主机进行清洗，保障主机的清洁度。
2.反渗透和离子交换工艺技术的优缺点分析
2.1离子交换技术进行脱盐水处理的优缺点
2.1.1优点
离子交换技术在脱盐水时，具备工艺成熟、投资低、预处理简单、出水水质稳定的优点，在处理原水中的阴阳离子时，主要是利用强酸性和强碱性树脂来脱出阴阳离子，脱除效率较高，在运行过程中花费的成本相对较低；另外，在脱盐水处理时，应用离子交换技术，脱盐效果比较好，一般除盐率高达99.99％，此技术还被广泛应用在纯水终端除盐工作中。
2.1.2缺点
在脱盐水处理中，应用离子交换技术时，由于会用到大量阀门，会增加操作难度和成本；由于床层极易滋生各种细菌，在交换离子时，树脂会慢慢向水层中渗透有机物，影响纯水质量；另外，在交换离子过程中，会使用到强酸性和强碱性树脂，会产生一定量的废水，在再生过程中，需严格按照标准对废水中的污染物进行检测，待废水指标达标后，方可向外排放，若废水指标不达标，则会污染自然环境；由于离子交换技术的自动化程度不高，若想实现自动化管理，则需加大资金投入；若原水中的盐含量较高，则会消耗大量强酸性和强碱性树脂，导致投入费用增加。
2.2反渗透技术进行脱盐水处理的优缺点
2.2.1优点
反渗透技术在对原水进行脱盐处理时，具备稳定性高、效率高、技术先进的优点；膜技术具备操作方便、易控制、工艺简单、低成本的优点，这是传统技术无法比拟的。
2.2.2缺点
反渗透技术在预处理原水时，需应用多个过滤装置，在初期需投入大量资金；经实践证明，反渗透技术的除盐率在99％左右，除盐率没有离子交换技术好，常用于脱除盐含量较高的原水，为保障原水的质量，此技术在终端除盐方面不适用；在脱盐过程中，需排放大量浓水，对水的需求量较大，一般，水的利用率约为75％，将反渗透技术与混床技术有机结合，可以将水的利用率提高至92%左右，但在水利用率方面仍没有离子交换技术好。
3.脱盐水处理工艺技术经济性比较分析
3.1经济成本方面
例如，年运行8000小时，脱盐水处理工艺中，碱每吨成本为1200元，盐酸每吨成本为800元，原水每吨成本为2元，电价每小时每千瓦0.5元。
在年运行8000小时的条件下，应用反渗透技术对原水进行脱盐处理时，酸成本、每吨水成本，电力成本、碱成本分别为0.004元、2.17元、0.6元、0.015元，经详细的计算，应用反渗透技术处理一吨水所需的成本为3.109元。
在年运行8000小时的条件下，应用离子交换技术对原水进行脱盐处理时，酸成本、每吨水成本、电力成本、碱成本分别为0.376元、2.11元、0.42元、0.876元，处理一吨水所消耗的总费用为3.782元。
通过对比分析反渗透技术和离子交换技术，以反渗透技术每小时产水150吨为例，运行时间为1年，其花费的成本低于离子交换技术，大约可以节约80.76万元；且反渗透技术的自动化程度较高，全程无需人工干预，因此，可以看出离子交换技术与反渗透技术在对水进行脱盐处理时，反渗透技术所需的人工成本相对较小，且自动化程度较高，因此，在经济成本方面，反渗透技术在对原水进行脱盐处理时，具备较强的经济性。
3.2投资与环保方面
在投资与环保方面，离子交换技术和反渗透技术在脱盐处理过程中，具备不同的优势。由于脱盐水处理工艺的环保性能与投资成本关系密切，环保性能较差，则在制水过程中会排放大量污水，增加成本投入；若脱盐水处理工艺具备较强环保性，则生产过程中产生的污水量较小，进而最大限度降低成本投入；通常，在脱盐水处理工艺中，投资问题直接影响经济价值，在构建脱盐水处理系统时，若投资成本较大，则经济预估价值会偏低；若构建脱盐水处理系统投资成本较少，则经济预估价值相对较高。
在应用离子交换工艺技术进行脱盐水处理时，会用到许多罐体装置，如在脱盐水处理系统中设置十几个罐体装置，就需要配备十几个阀门、管道压力信号传输设备、流量传输设备、启动信号传输设备等，投入的成本约在280万。
在应用反渗透工艺技术进行脱盐水处理时，用到的罐体装置数量较少，随之需要的阀门、信号传输设备也比较少，通过对比分析反渗透工艺技术与离子交换工艺技术，反渗透工艺技术在成本投入方面，仅需要100万左右。
在环境保护方面，反渗透工艺技术与离子交换工艺技术在脱盐水处理中，需借助混床完成脱盐工作，因此，两种技术在脱盐水处理工作中，均会排放一定量的酸碱物质，但在这两种脱盐水处理工艺技术中，离子交换工艺技术排放的酸碱量较高，反渗透工艺技术排放的酸碱量相对较低；若通过优化改造反渗透技术脱盐水处理工艺，使用EDI替代原有的混床，酸碱排放量会更低；离子交换工艺技术+混床在进行初步脱盐水处理工作中，主要是通过阴床和阳床完成初步脱盐工作，在此过程中，需要反复进行酸碱再生，而反渗透工艺技术+混床进行初步脱盐水处理时，是通过渗透原理完成初步脱盐处理，因此，在排污量方面，离子交换工艺技术相对较高。
结束语
通过对比分析反渗透工艺技术和离子交换工艺技术，两种技术各有优势，但反渗透技术在脱盐水处理工作中，所需的电力成本相对较小，而且在脱盐处理工作中，可以降低酸碱液的排放量，进而最小化对环境的污染，可以间接减少投资成本；而在成本控制方面，反渗透工艺技术更加具备推广使用优势。
参考文献：
[1]吴志刚，浅析脱盐水处理工艺技术的经济学思考[J]，民营科技，2020(10)：41-43．
[2]李潇，煤化工脱盐水处理工艺比对分析[D]，呼和浩特:内蒙古大学，2021（5):21-23
[3]赵杰,浅析脱盐水处理工艺技术要点[J]，化工管理,2020(9)：89-91