除鹽(EDI)系統(tǒng)
一、EDI技術(shù)概況
EDI是一種將離子交換技術(shù)、離子交換膜技術(shù)和離子電遷移技術(shù)相結(jié)合的純水制造技術(shù)。它巧妙的將電滲析和離子交換技術(shù)相結(jié)合,利用兩端電極高壓使水中帶電離子移動,并配合離子交換樹脂及選擇性樹脂膜以加速離子移動去除,從而達到水純化的目的。在EDI除鹽過程中,離子在電場作用下通過離子交換膜被清除。同時,水分子在電場作用下產(chǎn)生氫離子和氫氧根離子,這些離子對離子交換樹脂進行連續(xù)再生,以使離子交換樹脂保持*佳狀態(tài)它利用電滲析過程中的極化現(xiàn)象對離子交換填充床進行電化學(xué)再生,集中了電滲析和離子交換法的優(yōu)點,克服了兩者的憋端。ED技術(shù)結(jié)合了兩種成熟的水處理技術(shù)一電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù),我國稱此為填充床電滲析或電去離子技術(shù)。它主要替代傳統(tǒng)的離子交換混床來生產(chǎn)高純水,這種水處理產(chǎn)品將成為本世紀制備高純水工程中的主流設(shè)備。這種技術(shù)及相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用將會使原有的水處理技術(shù)產(chǎn)生某些根本性的變革,從而取得更良好的環(huán)保和經(jīng)濟效益。
二、EDI (電除鹽系統(tǒng))工作原理
高純度水對許多工商業(yè)工程非常重要,比如:半導(dǎo)體制造業(yè)和制藥業(yè)。以前這些工業(yè)用的純凈水是用離子交換獲得的。然而,膜系統(tǒng)和膜處理過程作為預(yù)處理過程或離子交換系統(tǒng)的替代品越來越流行。如電除鹽過程(EDI)之類的膜系統(tǒng)可以很干凈地去除礦物質(zhì)并可以連續(xù)工作。而且,膜處理過程在機械上比離子交換系統(tǒng)簡單得多,并不需要酸、堿再生及廢水中和。EDI處理過程是膜處理過程中增長*快的業(yè)務(wù)之一。EDI是帶有特殊水槽的非反向電滲析(EDI),這個水槽里的液流通道中填充了混床離子交換樹脂。ED上要用于把總固體溶解量(TDS)為1-20mg/L的水源制成8-17兆歐純凈水。
EDI系統(tǒng)原理介紹
EDI設(shè)施的除鹽率可以高達9p%以上,如果在ED之前使用反滲透設(shè)備對水進行初步除鹽,再經(jīng)EDI除鹽就可以生產(chǎn)出電阻率高達成15M0·Cm以上的超純水。
EDI膜堆是由夾在兩個電極之間一定對數(shù)的單元組成。在每個單元內(nèi)有兩類不同的室:待除鹽的淡水室和收集所除去雜質(zhì)離子的濃水室。淡水室中用混勻的陽、陰離子交換樹脂填滿,這些樹脂位于兩個膜之間:只允許陽離子透過的陽離子交換腰及只允許陰離子透過的陰離子交換膜樹脂床利用加在室兩端的直流電進行連續(xù)地再生,電壓使進水中的水分子分解成H+及OH-水中的這些離子受相應(yīng)電極的吸引,穿過陽、陰離子交換樹脂向所對應(yīng)膜的方向遷移,當這些離子透過交換膜進入濃水室后,H+和OH-結(jié)合成水,這種H+和0H-的產(chǎn)生及遷移正是樹脂得以實現(xiàn)連續(xù)再生的機理。
當進水中的Na+過和CI-等雜質(zhì)離子吸咐到相應(yīng)的離子交換樹脂上時,這些雜質(zhì)離子就會發(fā)生象普通混床內(nèi)一樣的離子交換反應(yīng),并相應(yīng)地置換出H+及OH-,一且在離子交換樹脂內(nèi)的雜質(zhì)離子也加入到H+及OH-向交換膜方向的遷移,這些離子將連續(xù)地穿過樹指直至透過交換膜而進入濃水室,這些雜質(zhì)離子由于相鄰隔室交換膜的阻擋作用面不能向?qū)?yīng)電極的方向進一步地遷移,因此雜質(zhì)離子得以集中到濃水室中,然后可將這種含有雜質(zhì)離子的濃水排出膜堆幾十年來純水的制備是以消耗大量的酸堿為代價的,酸堿在生產(chǎn),運輸、儲存和使用過程中不可道免地會帶來對環(huán)境的污染,對設(shè)備的腐蝕,對人體可能的傷害以及維修費用的居高不下。反慘透的使用大減少了酸堿的用量,反滲透和電除鹽的廣泛使用,將會給純水制備帶來一次產(chǎn)業(yè)命
三、EDI系統(tǒng)的特點
EDI系統(tǒng)運行的好壞,不完全是模塊本身的技術(shù)水平,與E1系統(tǒng)的配套合理性,以及進水的穩(wěn)定性有著非常重要的關(guān)系。ED系統(tǒng)作為一個系統(tǒng)應(yīng)努力提高整體的安全穩(wěn)定性,它與直流也源的可靠性、模塊的內(nèi)阻變化密切相關(guān)EDI系統(tǒng)的優(yōu)點如下
·產(chǎn)水水質(zhì)高而穩(wěn)定
●連續(xù)不間斷制水,不因再生而停機。
●無需化學(xué)藥劑再生
●設(shè)想周到的堆疊式設(shè)計,占地面積小
●運行費用及維修成本低
·無酸堿儲備及運輸費用。
●全自動運行,無需專人看護
純水處理技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了陰、陽離子交換器+混合離子交換器:反滲透+混合離子交換器:反滲透+電去離子裝置等階段。預(yù)處理+反滲透+電去離子整套除鹽系統(tǒng),有著其他處理系統(tǒng)無可比擬的優(yōu)點,正被廣泛應(yīng)用于純水高純水的制備中
四、EDI純水裝置優(yōu)勢
1.占地空間小,省略了混床和再生裝置
2.產(chǎn)水連續(xù)穩(wěn)定,出水質(zhì)量高,而混床在樹脂臨近失效時水質(zhì)會變差,
3.運行費用低,再生只耗電,不用酸堿,節(jié)省材料費用;
4.環(huán)保效益顯著,增加了操作的安全性
五、R0-EDI工藝特點
作為一種可以連續(xù)工作的深度除鹽手段,EDI無需化學(xué)再生藥劑,因而不需要化學(xué)再生藥劑貯存罐及相應(yīng)的中和池,而且無須對有害的化學(xué)廢水進行收集、貯存及處理,結(jié)果使RO-EDI新工藝較傳統(tǒng)工藝大大簡化了系統(tǒng)
2.ED|排出的濃水僅含有進水中的雜質(zhì)成分,通常這種水的水質(zhì)比預(yù)處理系統(tǒng)的進水(原水)水質(zhì)要好,故濃水可以直接地排至RO的入口,這樣就有效地消除了對廢水的排放,水回收率高達90-95%
3.RO-EDI的運行過程是連續(xù)的,其生產(chǎn)的水質(zhì)穩(wěn)定,它不像混床在每個再生周期的開始及結(jié)束階段因離子的泄露而影響出水水質(zhì)。這種連續(xù)運行的方式也簡化了操作,無需設(shè)置與循環(huán)的再生工作相關(guān)人員及操作程序。
4.原水進入RO-EDI系統(tǒng)之前為了防止污染樹脂和膜,以及膜面結(jié)垢,保護膜性能,應(yīng)先過濾、吸附、軟化等預(yù)處特別是ED進水要求非常嚴格。
應(yīng)用領(lǐng)域
電廠化學(xué)水處理
電子、半導(dǎo)體、精密機械行業(yè)超純水
制藥工業(yè)工藝用水
食品、飲料、飲用水的制備
海水、苦咸水的淡化
小型純水站、團體引用純水
精細化工、精尖學(xué)科用水
其他行業(yè)所需的高純水制備
