由于水处理设备的工艺是根据不同的原水水质和出水要求设计的，因此根据不同的原水水质特点设计水处理方案是最经济有效的方案，也是出水水质长期稳定满足要求的保证。
脱盐工艺要求多样，用户对不同的技术有不同的看法。比如有的用户想用反渗透技术，有的想用离子交换等更传统的技术，有的则以投资少为主要考虑。
二、效益分析
1社会福利:
(1)反渗透是最先进的脱盐技术，水的脱盐率在97%以上。该流程工作量小，维护量最小。反渗透自动运行，人员少，操作管理方便。反渗透设备
(2)IE是20世纪70年代以来广泛使用的脱盐工艺，依靠离子交换化学交换完成水的脱盐。这个过程有大量的操作、维护和人员配备。从目前锅炉软化水工艺系统的应用来看，离子交换逐渐被反渗透工艺所取代
2环境效益
(1)反渗透以电能为动力，不需要酸碱再生。如果离子交换的工作周期为一天，那么用RO去除原水中97%的盐，用IE承担3%的盐，将把IE的工作周期延长到30天以上，大大减少酸碱再生废液的排放，减少对环境的影响，大大减轻酸碱废水的处理负担。
(2)2)IE脱盐的化学交换需要酸碱再生，再生频率大，酸碱量大，对周围水和大气环境影响大
3经济效益
(1)降低1)RO水生产成本，一般在2.5元/吨左右(包括原水1.0元/吨水，工资优惠等)。).该工艺的投资将在两年左右从节约酸碱的成本中回收，应急效益非常显著。
(2)2)IE工艺的产水成本在5.0元/吨
4过程特征
(1)RO对原水含盐量适应性强。由于97%的原水预脱盐，终端出水水质稳定良好。自RO膜技术开发应用以来，生产工艺已经非常成熟，进口RO膜元件可以稳定运行5年以上
(2)原水含盐量的变化对IE的运行周期影响很大。为了延长运行周期，往往需要增加大量的IE设备。流程占地面积大，操作管理不方便。反渗透设备
5其他内容
(1)1)RO的耗水率约为97%，即25%的水作为工艺用水消耗，但这部分水与IE的酸碱废水有本质区别。该水仅含盐量高，外部水质与原水相同，可用作反冲洗和锅炉冲灰用水。
(2)2)IE的耗水率在85-90%左右，工艺用水基本为酸碱废水，不能使用
三、反渗透设备和离子交换设备的优缺点
从70年代到80年代末，离子交换法在我国脱盐水处理领域得到广泛应用。离子交换处理具有以下特点:
优点:
*预处理要求简单，工艺成熟，出水水质稳定，设备初投资低；
*由于制水原理类似于用酸碱代替水中的离子，所以在原水含盐量低的应用领域运行成本更低。
缺点:
◇由于离子交换床中阀门多，操作复杂繁琐；
◇离子交换法自动化操作难度大，投资高；
◇需要酸碱再生，再生废水必须经过处理合格后排放，存在潜在的环境污染；
◇细菌在床内容易繁殖，离子交换树脂会将有机物长时间浸出到纯水中
◇在含盐量高的地区，运营成本高
自20世纪80年代末以来，膜水处理在中国得到广泛应用，反渗透是海水淡化的膜水处理工艺之一。反渗透处理具有以下特点:
优点:
*反渗透技术是一种先进、稳定、有效的脱盐技术；
*与传统水处理技术相比，膜技术具有工艺简单、操作方便、易于自动控制、无污染、运行成本低等优点。，特别是几种膜技术的合作，辅以其他水处理工艺，如石英砂、活性炭吸附、脱气、离子交换、紫外线杀菌等。
*原水含盐量高时，对运行成本影响不大
*连续运行，产品水质稳定
*无需用酸和碱再生
*不会因再生而停止
*节约反洗和清洗用水
*超纯水产量高(产量可高达95%)
*没有回收污水，不需要污水处理设施
*不需要酸碱储存和酸碱稀释运输设施
*减少车间建筑面积
*使用安全可靠，避免工人接触酸碱
*降低运营和维护成本
*安装简单，安装成本低
缺点:
◇预处理要求高，初期投资大
四.个案分析
以地下水为原水生产250m3/h软化水(5mω·cm)为例，从工艺、占地和运行成本等方面对离子交换法和反渗透法进行了简要比较。
1.过程比较
1.1离子交换法
1)离子交换处理工艺流程:
2)流程介绍:
原水首先进入无阀过滤器进行预处理，直接流入过滤水箱，然后由过滤水泵送至阳床上部，与床内强酸阳树脂接触。该树脂替代了Ca2+、Mg2+、Na+、K+等阳离子。从水中到树脂中，除去阳离子后的水从塔的下部流出，送到CO2脱除塔的上部，在那里与塑料多面体空心球接触形成水膜，HCO3-迅速分解成CO2和H2O，用风扇除去CO2，除去CO2的水进入中间水池， 中间水泵将水送至阴离子交换树脂床，在阴离子交换树脂床中与强碱阴离子交换树脂接触，强碱阴离子交换树脂将水中的SO4 ~ (2-)、Cl ~-、NO ~ (3-)等阴离子置换到阴离子交换树脂上，去除水中的阴离子。 一次脱盐后的水再次进入混床，除去少量残留的阳离子、阴离子和二氧化硅，通过混床处理制得合格的脱盐水。
在交换过程中，阳离子床、阴离子床和混合床由于交换器的饱和而失效，然后再生系统再生阳离子床、阴离子床和混合床。再生后进入下一个循环，再生废水经处理合格后排放。
3)工艺装置描述:
A.预处理
无阀滤池:地下水收集后在无阀滤池中浊度降至5NTU，以避免污泥堆积在后续床层上，影响树脂交换能力。
B.预脱盐
阳床:原水经阳床交换后，98%的阳离子被去除，成为软水，阳床出水呈酸性。通常，阳离子床的运行周期设计为24-48小时。如果时间长了，设备和树脂会增加，不经济。一般应在运行周期内设计小的反冲洗，以避免水流对树脂层和树脂交换能力的影响。失效后，阳树脂可用盐酸或硫酸再生。这种情况下，使用盐酸作为再生剂。
脱碳塔:一般来说，地下水的碱度在100mg/l以上，所以通过阳离子床去除金属离子后，碳酸氢盐转化为大量的CO2。设置脱碳塔的目的是去除CO2。通过脱碳塔后，CO2含量为5毫克/升，大大降低了阴离子床的负荷。
负床:负床的作用原理和应用要求与正床类似，只是去除了阴离子。阴树脂失效后选择氢氧化钠再生。
以上过程是一次脱盐水，其电导率
C.精细脱盐
混床:有两级脱盐、多级脱盐和离子交换法混床脱盐。最经济有效的方法是混合床脱盐。混床处理脱盐水的电导率
D.废水处理
废水池:在阳床、阴床和混床的再生过程中会产生酸碱废水。直接排放会污染环境，必须经过处理合格后收集排放。废水池起到收集、调节和中和废水的作用。
E.再生系统
酸碱储罐、计量泵和混合器共同完成再生过程中的供液和计量功能。整个过程比较繁琐，即在正床、负床、混床的再生过程中需要多次更换阀门，再生通常是每天或隔天需要，操作起来比较困难，通常需要有经验的操作人员。如果采用自动控制，控制点多，对阀门要求高，投资大。同时酸碱消耗大，再生废水多。另外，由于树脂没有去除非极性大分子的能力，在制水过程中可能会发生细菌定植。
1.2反渗透法
1)反渗透工艺流程:
2)流程介绍
原水由原水泵泵入石英砂过滤器降低浊度，活性炭过滤器降低COD、胶体和有机大分子含量。活性炭出水送至保安过滤器进行最终预处理，使原水SDI
3)工艺装置描述:
期望
反渗透的预处理要求比离子交换法更严格，主要目的是解决以下问题
(1)防止反渗透膜表面结垢(包括沉积在膜表面的CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁和铝的氧化物)；
(2)防止胶体物质和悬浮固体颗粒结垢和堵塞；
(3)防止有机物结垢；
(4)防止氧化物质对膜的氧化损伤；
(5)保证进水温度，保持反渗透装置产水量稳定。
该工艺主要包括加热器、加药装置、多媒体过滤器、活性炭过滤器、安全过滤器等设备。
热交换器:
由于反渗透装置的产水量随水温变化较大(一般温度变化一度时反渗透膜元件产水量变化2.5%)，为保证系统冬季供水，本工艺设有换热器。
石英砂过滤器:
制备石英砂过滤器，以拦截水中的悬浮固体和胶体杂质，并降低反渗透进水的浊度。过滤器出水浊度一般≤1NTU。当出水大于1NTU或进出口压差大于0.01兆帕时，过滤器需要反冲洗。因此，反洗周期和反洗时间取决于原水的浊度。在反洗过程中，压缩空气在进水的同时送入，对滤料进行擦洗。
活性炭过滤器:
过滤器内装有净水专用颗粒活性炭，用于吸附水中的余氯和有机物，降低活性炭过滤器进水的化学需氧量和出水的余氯(PPm)
阻垢剂加药系统:
为了防止硬度离子、胶体等杂质在反渗透膜表面结垢，反渗透装置进水中专门添加了阻垢剂，一般用量为3 ~ 4 mg/L，由进水水质决定。
安全过滤器:
反渗透装置前设置安全过滤器，防止颗粒进入高压泵和RO膜组件，损坏高压泵部件，划伤反渗透膜表面。安全滤芯的外层精度为10μm，内层精度为3-5μm。这不仅提高了过滤精度，还延长了滤芯的使用寿命。由于普通滤芯精度均匀，外层堵塞后需要更换；由于内层和外层的精度不同，进水中不同粒径的颗粒被分层捕集，充分利用了滤芯的内外表层，提高了颗粒的捕集效果。在正常工作条件下，滤芯的使用寿命可保持6-8个月以上，比普通滤芯长50%。当过滤器进出口压差达到1.0Kg/cm2时，应更换过滤器中的滤芯。
以上预处理也可采用超滤(UF)等膜处理方法。
初级脱盐:
高压泵:
高压泵是反渗透膜实现物理分离过程的动力源。目前低压膜的操作压力在1.5Mpa以内。
化学清洗过程如下:
清洗水箱→清洗泵→清洗过滤器→反渗透装置
↑ - ↓
除碳剂:
由于反渗透对二氧化碳等气体的去除率较低，因此需要将RO中的产品水送去脱碳器，这样可以大大延长混床的使用寿命。当然，脱碳也可以通过对膜脱气来实现。
精细脱盐
混床:
反渗透产生的水在混床中用阳-阴树脂进一步脱盐，去除残留离子，出水电导率≤0.2μs/cm，二氧化硅
反渗透是物理过程，所以比离子交换更环保。同时，处理过程简单，易于操作，自动化程度高，人工干预量小。同时，系统的管理和维护也很简单。
反渗透(RO)主机:
反渗透(RO)主机是一次脱盐的心脏部分，由渗透膜、膜壳、辅助阀和仪器组成。反渗透膜已发展为超低压低污染复合膜，单膜脱盐率达到99.5%。反渗透装置运行期间，设置间歇自动快速冲洗。反渗透装置关闭时，利用产品水自动冲洗，将膜和不锈钢管道中的高TDS残留水挤出，使关闭的膜完全浸没在淡水中，可以防止膜自然渗透造成的膜损坏，去污除垢，有效维护装置和反渗透膜。反渗透处理后，原水中大部分无机盐、有机物、微生物和细菌被截留。反渗透处理后的产品水可以达到电导率
反渗透装置的清洗:
在长期运行过程中，反渗透膜表面的水中总会有各种污染物。因此，装置的性能(产水量和脱盐率)降低，模块入口和出口之间的压差增加。因此，除了在设备日常启动和停止前进行低压冲洗外，还需要定期进行化学清洗。
