EDI技术介绍
2018-08-14 07:42:24admin 587
连续電(diàn)除盐(EDI),是利用(yòng)混合离子交换树脂吸附给水中的阴阳离子,同时这些被吸附的离子又(yòu)在直流電(diàn)压的作用(yòng)下,分(fēn)别透过阴阳离子交换膜而被去除的过程。
EDI技术介绍
一、EDI技术本质
连续電(diàn)除盐(EDI,Electro-deionization或CDI,Continuous Electrode ionization),是利用(yòng)混合离子交换树脂吸附给水中的阴阳离子,同时这些被吸附的离子又(yòu)在直流電(diàn)压的作用(yòng)下,分(fēn)别透过阴阳离子交换膜而被去除的过程。此过程离子交换树脂不需要用(yòng)酸和碱再生。这一新(xīn)技术可(kě)以代替传统的离子交换( DI )装置,生产出電(diàn)阻率高达18 MΩ•cm的超纯水。
二、EDI技术是水处理(lǐ)工业的革命
与传统离子交换(DI)相比,EDI所具有(yǒu)的优点:
EDI无需化學(xué)再生,节省酸和碱
EDI可(kě)以连续运行
提供稳定的水质
操作管理(lǐ)方便,劳动强度小(xiǎo)
运行费用(yòng)低
利用(yòng)反渗透技术进行一次除盐,再用(yòng)EDI技术进行二次除盐就可(kě)以彻底使纯水制造过程连续化避免使用(yòng)酸碱再生。因此,EDI技术给水处理(lǐ)技术带来了革命性的进步。
三、EDI过程
一般自然水源中存在钠、钙、镁、氯化物(wù)、硝酸盐、碳酸氢盐等溶解物(wù)。这些化合物(wù)由带负電(diàn)荷的阴离子和带正電(diàn)荷的阳离子组成。通过反渗透(RO)的处理(lǐ),95%-99%以上的离子可(kě)以被去除。RO纯水(EDI给水)電(diàn)阻率的一般范围是0.05-1.0MΩ•cm,即電(diàn)导率的范围為(wèi)20-1μS/cm。根据应用(yòng)的情况,去离子水電(diàn)阻率的范围一般為(wèi)5-18 MΩ•cm。另外,原水中也可(kě)能(néng)包括其它微量元素、溶解的气體(tǐ)(例如CO2)和一些弱電(diàn)解质(例如硼,二氧化硅),这些杂质在工业除盐水中必须被除掉。但是反渗透过程对于这些杂质的清除效果较差。因此,EDI的作用(yòng)就是通过除去電(diàn)解质(包括弱電(diàn)介质)的过程,将水的電(diàn)阻率从0.05-1.0MΩ•cm提高到5-18 MΩ•cm。
离子交换膜和离子交换树脂的工作原理(lǐ)相近,可(kě)以选择性地透过离子,其中阴离子交换膜只允许阴离子透过,不允许阳离子透过;而阳离子交换膜只允许阳离子透过,不允许阴离子透过。在一对阴阳离子交换膜之间充填混合离子交换树脂就形成了一个EDI单元。阴阳离子交换膜之间由混合离子交换树脂占据的空间被称為(wèi)淡水室。将一定数量的EDI单元罗列在一起,使阴离子交换膜和阳离子交换膜交替排列,在离子交换膜之间添加特殊的离子交换树脂,其形成的空间被称為(wèi)浓水室。在给定的直流電(diàn)压的推动下,在淡水室中,离子交换树脂中的阴阳离子分(fēn)别向正、负极迁移,并透过阴阳离子交换膜进入浓水室,同时给水中的离子被离子交换树脂吸附而占据由于离子電(diàn)迁移而留下的空位。事实上离子的迁移和吸附是同时并连续发生的。通过这样的过程,给水中的离子穿过离子交换膜进入到浓水室被去除而成為(wèi)除盐水。
四、 EDI 设备工作原理(lǐ)图
a)、带负電(diàn)荷的阴离子(例如OH-、Cl-)被正极(+)吸引而通过阴离子交换膜,进入到邻近的浓水室。此后这些离子在继续向正极迁移中遇到邻近的阳离子交换膜,而阳离子交换膜不允许阴离子通过,这些离子即被阻隔在浓水中。淡水流中的阳离子 (例如Na+ 、H+)以类似的方式被阻隔在浓水室。在浓水室,透过阴阳膜的离子维持電(diàn)中性。
b)、EDI组件電(diàn)流量和离子迁移量成正比。電(diàn)流量由两部分(fēn)组成,一部分(fēn)源于被除去离子的迁移,另一部分(fēn)源于水本身電(diàn)离产生的H+和OH-离子的迁移。在EDI组件中存在较高的電(diàn)压梯度,在其作用(yòng)下,水会電(diàn)解产生大量的H+和OH-。这些就地产生的H+和OH-对离子交换树脂有(yǒu)连续再生的作用(yòng)。
c)、EDI组件中的离子交换树脂可(kě)以分(fēn)為(wèi)两部分(fēn),一部分(fēn)称作工作树脂,另一部分(fēn)称作抛光树脂,二者的界限称為(wèi)工作前沿。工作树脂承担着除去大部分(fēn)离子的任務(wù),而抛光树脂则承担着去除弱電(diàn)解质等较难清除离子的任務(wù)。
d)、EDI给水的预处理(lǐ)是EDI实现其最优性能(néng)和减少设备故障的首要条件。给水里的污染物(wù)会对除盐组件有(yǒu)负面影响,增加维护量并降低膜组件的寿命。
五、EDI的应用(yòng)领域
超纯水经常用(yòng)于微電(diàn)子工业、半导體(tǐ)工业、发電(diàn)工业、制药行业和实验室。EDI纯水也可(kě)以作為(wèi)制药蒸馏水、食物(wù)和饮料生产用(yòng)水、化工厂工艺用(yòng)水,以及其它超纯水应用(yòng)领域。
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我司经过多(duō)年实践,同时结合最新(xīn)的膜分(fēn)离技术,常采用(yòng)反渗透加离子交换系统(或EDI)相结合用(yòng)来制备超纯水,该工艺与传统工艺相比具有(yǒu)运行成本低的优点(离子交换器的再生周期大大延長(cháng)),运行可(kě)靠。与最新(xīn)工艺相比具有(yǒu)造价低,耗材易得的优点。反渗透工艺技术先进,可(kě)靠。 為(wèi)满足用(yòng)户需要,达到符合标准的水质,尽可(kě)能(néng)地减少各级的污染,延長(cháng)设备的使用(yòng)寿命、降低操作人员的维护工作量。在工艺设计上,取达國(guó)家自来水标准的水為(wèi)源水,再设有(yǒu)介质过滤器,活性碳过滤器,钠离子软化器、精密过滤器等构成前期预处理(lǐ)系统、RO反渗透主机系统、离子交换混床(EDI電(diàn)除盐系统)系统等构成主要设备系统。水箱均设有(yǒu)液位控制系统、水泵均设有(yǒu)压力保护装置、在線(xiàn)水质检测控制仪表、電(diàn)气采用(yòng)PLC可(kě)编程控制器,真正做到了无人职守,同时在工艺选材上采用(yòng)推荐和客户要求相统一的方法,使设备与其它同类产品相比较,具有(yǒu)更高的性价比和设备可(kě)靠性。
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