一、蒸餾
蒸餾法脫鹽是一種最古老的方法,由于能耗大,大多數的工業(yè)應用都不會(huì )采用此法。但由于醫藥工業(yè)用水有除熱原的特殊要求,我國藥典中規定對人輸液用水必須經(jīng)過(guò)蒸餾處理。目前使用的蒸餾器主要有多效型和多級閃蒸型。
二、反滲透
反滲透是一種膜分離技術(shù),它利用半透膜(反滲透膜)來(lái)實(shí)現濃、淡分離。它具有能耗低、效率高和易操作等優(yōu)點(diǎn),目前廣泛應用于水的脫鹽。
反滲透膜為厚度大約100μm的高分子聚合物,其中極薄的表層(大約0.04~0.1μm)為脫鹽層,其余為微孔的支撐層。目前工業(yè)應用的反滲透膜有醋酸纖維素膜(CA)、芳香聚酰胺膜(PA)和復合膜(TFC)等。其中CA和PA膜的表層和支撐層為同一材料,經(jīng)一次制作而成,而TFC膜的表層和支撐層為兩種材料,經(jīng)兩次制作合成。因此TFC膜以其良好的滲透性、高的脫鹽性和優(yōu)良的耐壓實(shí)性得到廣泛的應用。
反滲透組件的基本形式有平板式、管式、卷式和中空纖維式四種。平板式和管式因其膜裝填密度低很少在工業(yè)脫鹽中應用;中空纖維式雖膜裝填密度最高但極易堵塞,應用也較少。目前應用最廣泛的是卷式反滲透組件。
(3)離子交換(IE)
離子交換法除鹽是利用陽(yáng)、陰離子交換樹(shù)脂對水中陽(yáng)、陰離子的交換作用,去除水中電解質(zhì)。它具有脫鹽效率高、工藝成熟和易操作等優(yōu)點(diǎn),失效的樹(shù)脂需分別用酸、堿再生。
離子交換樹(shù)脂為帶有離子交換基團的有機合成的高分子交聯(lián)聚合物小球(粒徑0。3~1.2mm)。離子交換樹(shù)脂分為陽(yáng)、陰兩大類(lèi),根據其酸、堿性的強弱又可分為弱酸、強酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和弱堿、強堿陰離子交換樹(shù)脂。
純水制造工藝所用離子交換裝置主要有復床式和混合床兩種型式。
復床式為陽(yáng)離子交換器與陰離子交換器串聯(lián)組合(當原水中堿度較高時(shí)在陽(yáng)、陰離子交換器之間增加二氧化碳脫氣塔),作為純水制取的初級脫鹽。
混合床將陽(yáng)、陰離子交換樹(shù)脂按一定比例均勻混合裝填在一個(gè)交換器內,它可以被看做無(wú)數個(gè)復合床的串聯(lián)組合,因此能達到非常高的脫鹽效率,使產(chǎn)水電阻率達到或接近理論純水的電阻率(25℃時(shí)18.24MQcm)。
在超純水制造的最后精處理系統中,為了保證超純水水質(zhì)采用不再生式混合床?；旌洗矁妊b填的是精處理離子交換樹(shù)脂,失效后不進(jìn)行再生直接更換新的精處理樹(shù)脂。精處理離子交換樹(shù)脂應滿(mǎn)足下列基本要求。
樹(shù)脂有高的交換容量
樹(shù)脂的有機物溶出量極低。
樹(shù)脂粒度均勻,床層壓降小。
(4)電滲析(ED)
電滲析法除鹽是利用離子交換膜對陽(yáng)、陰離子的選擇透過(guò)性,在直流電場(chǎng)作用下將水中電質(zhì)脫除的過(guò)程。其工作原理是在電場(chǎng)作用下,水中陽(yáng)、陰離子分別向負極和正極遷移,淡室中的陽(yáng)、陰離子分別透過(guò)陽(yáng)、陰離子交換膜進(jìn)入兩側的濃室,而濃室中的陽(yáng)、陰離子分別被陰、陽(yáng)離子交換膜擋回,淡室出水即為脫鹽水。由于電滲析水的回收率低、維護較麻煩,目前在超純水制造中已較少使用。
(5)電脫鹽(EDI或CDI)
電脫鹽(EDI)是在電滲析基礎上發(fā)展起來(lái)的除鹽技術(shù)。它是在電滲析的淡室內填充陽(yáng)、陰混合離子交換樹(shù)脂,集電滲析、離子交換和電再生技術(shù)為一體。淡室內的混合離子交換樹(shù)脂將原水中的微量的陽(yáng)、陰離子交換,并在電滲析的電場(chǎng)作用下將陽(yáng)、陰離子分別透過(guò)兩側的離子交換膜,同時(shí)在電場(chǎng)作用下不斷將水離解為H和OH“再生離子交換樹(shù)脂。因此,它不像離子交換柱需要停下來(lái)再生,故也稱(chēng)連續脫鹽(CDI)。