电渗析技术在苦咸水淡化工程中的应用

         电渗析作为水处理单元，是比较完善的脱盐降氟装置，具备出水量大、拖延率高、维修费用低等特点。作为苦咸水、高氟水净化技术，小型电渗析装置投资少、见效快、易操作、适应范围广，一个自然村头子几万元，就可以解决全村的生活饮水问题，为高氟水区域的改水降氟开辟了一条新途径。小型电渗析装置净化苦咸水、高氟水，不掺入任何化学物质，设备所采用的原材料均为无毒材料，不会对环境造成污染。在制水过程中，一部分浓缩水被排掉，这部分水经由电渗析消毒，统一收集起来可用于坑塘咸水养殖，为农民增加收入。长期分层抽取地表一、二组苦咸水（1~10为第一组，10~50为第二组），可以腾出地下水库容，利用天然降雨给予补充，实现“抽咸补淡”的良性循环。
    目前电渗析已是一种相当成熟的膜分离技术，主要用途是苦咸水淡化、生产饮用水，浓缩海水制盐以及从体系中脱除电解质。它是目前所有膜分离过程中唯一涉及化学变化的分离过程。在许多领域与其他方法相比，它能有效地将生产过程与产品的分离过程融合起来．具有其他方法不可比拟的优势。与传统工艺相比工序简单．耗能少产率高。因此电渗析在节能和促进传统技术的升级方面具有很大的潜力。黄骅市在成立了集科研．生产，供水设备的设计，制造，安装，维护为一体的综合服务机构——水利乡村服务中心以来．积极争取国家专项资金700余万元．配套和自筹资金400多万元，为9个乡镇建立了苦咸水淡化站，解决了12万余农民的饮水困难和安全饮水问题，改变了黄骅市农民祖祖辈辈喝苦咸水、高氟水的历史。该中心现已成为河北省首屈一指的农村苦咸水淡化与水资源综合开发利用的产业基地。

    黄骅市水利乡村服务中心对全国地下水资源情况进行了调查，并且结合农村实际情况．不同的地下水。地表水水质情况，完成了苦咸水淡化装置的系列化设计。到目前为止黄骅市水利乡村服务中心已经建立苦咸水淡化示范工程100多处．其中有的采用反渗透法．大部分采用电渗析法。其中运行最长的已经5年多，出水符合国家饮用水卫生标准。该中心在几年的实践中积累了丰富的苦咸水淡化经验．对电渗析技术的应用达到了成熟的程度。

    黄骅市官庄乡官庄村现有农户701户．村民2721人．乡机关及学校1300人，4000多人长期饮用地下水．原水水质经检验．氟化物329mg/L，氯化物821mg/L，溶解性总固体2090mg/L．三项指标不符合国家饮用水卫生标准．分别超标3.29倍，3.28倍，2.09倍，属高氟苦咸水。由于原水硬度较低，经淡化技术的工艺比选．决定该工程采用电渗析膜法淡化技术．对原地下水实施脱盐降氟处理。

    2005年4月工程开工建设．首先修复村中心深机井一眼．井深520m，水量30m3/h。在水源井西侧修建淡化设备操作室120m2．建原水沉淀池一座70m3。淡水池40m3。2005年6月1日安装2.5m/h电渗析苦咸水淡化设备一套，并调试成功．正常运营。2005年6月8日向全乡群众供应净化水。工程竣工至今．各项运行指标均满足工程设计要求。该工程采用了预处理及后置处理装置，主机采用4级8段360对膜塔式组装方式，配置了自动清洗装置。其工艺流程为：

    水源井-原水沉淀池-加压泵-多介质过滤器-活性炭过滤器-1Oum精密过滤器-电渗析膜堆-淡水箱-产水泵-5um精密过滤器紫外线杀菌器-用户灌装经淡化处理后的净化水。各项检测指标均符合国家生活饮用水卫生标准（GB5749-85）。

    经检测分析计算．原料水TDS为2090mg/L．水温25℃，电力价格0．49元/kWh的情况下，装置达到了以下指标：产品水TDS117mg/L；氯化物含量15.1mg/L氟化物含量0.27mg/L：水回收率62.5％：制水成本为1.82元/m。：装置的制造成本为1.68万元/（t/h）。

    黄骅市官庄乡官庄村苦咸水淡化站的建成．彻底解决了官庄乡群众长期饮用高氟苦咸水的问题．改善了农民的生活质量和生存环境。实践证明，电渗析膜法淡化技术针对于低硬度苦咸水处理具备了出水水质好、制造成本低、操作维护简便等特点．由于用水集中．设备使用效率提高．制水成本明显降低。该工程的实施为广大农村苦咸水区域推广膜法淡化技术起到了较好的示范作用。

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