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      EDI技術-電去離子法
    · EDI技術-電去離子法

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    EDI技術-電去離子法:

       一、EDI技術概況
      電去離子法(Electro deionization),簡稱EDI,是一種將電滲析與離子交換有機地結合在一起的膜分離脫鹽工藝,屬高科技綠色環保技術。它利用電滲析過程中的極化現象對離子交換填充床進行電化學再生,集中了電滲析和離子交換法的優點,克服了兩者的弊端。 EDI技術結合了兩種成熟的水處理技術-電滲析技術和離子交換技術,我國稱此為填充床電滲析或電去離子技術。它主要替代傳統的離子交換混床來生產高純水,環保特性好,操作使用簡便,愈來愈多地被人們所認可,也愈來愈多廣泛地在醫藥、電子、電力、化工等行業得到推廣,至今,國際上已有3千多套EDI裝置在運行,總容量已超過3萬m3/h。
    連續電除鹽(EDI,Electro deio nization或CDI,continuous electrode ionization),是利用混和離子交換樹脂吸附給水中的陰陽離子,同時這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下,分別透過陰陽離子交換膜而被除去的過程。這一過程離子交換樹脂是電連續再生的,因此不需要使用酸和堿對之再生。這種新技術可以替代傳統的離子交換裝置,生產出高達18.2MΩ .cm(25℃)的超純水。EDI是利用陰、陽離子膜,采用對稱堆放的形式,在陰、陽離子膜中間夾著陰、陽離子樹脂,分別在直流電壓的作用下,進行陰、陽離子交換。而同時在電壓梯度的作用下,水會發生電解產生大量H+和OH-,這些H+和OH-對離子膜中間的陰、陽離子不斷地進行了再生。由于EDI不停進行交換--再生,使得純水度越來越高,所以,輕而易舉的產生了高純度的超純水。
    EDI(電除鹽系統)工作原理

      高純度水對許多工商業工程非常重要,比如:半導體制造業和制藥業。以前這些工業用的純凈水是用離子交換獲得的。然而,膜系統和膜處理過程作為預處理過程或離子交換系統的替代品越來越流行。如電除鹽過程(EDI)之類的膜系統可以很干凈地去除礦物質并可以連續工作。而且,膜處理過程在機械上比離子交換系統簡單得多,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最快的業務之一。EDI是帶有特殊水槽的非反向電滲析(ED),這個水槽里的液流通道中填充了混床離子交換樹脂。EDI主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系統裝置關于進水的注意事項:
      進水必須符合反滲透直接透過水的水質,
      ·需要避免物理、化學和生物污染;
      ·物理污染PVC碎片、金屬碎屑;污垢,塵土;焊渣;樹脂顆粒等,
      ·化學污染、氧化劑,如氯氣;多價陽離子,如鐵、錳等;環氧樹脂及玻璃鋼容器制作過程中所用的硬化劑。
      ·污染物的來源:敞開式儲罐,脫氣塔;
      沒有在EDI前配過濾器的軟化器等。  
      EDI系統裝置出水水質標準
      采用RO裝置出水作為EDI給水,在一般情況下,EDI裝置的出水水質其電阻率都能達到16 MΩ·cm,有的甚至接近18 MΩ·cm。采取一些特殊的措施,還可使EDI裝置的出水電阻率接近于18.2 MΩ·cm的理論純水標準。然而,對EDI裝置出水電阻率指標的追求,應根據需要,要有經濟觀點,要從實際出發,不是愈高愈好。對于電子行業來說,用EDI裝置直接獲得18.2 MΩ·cm高純水,可不必再在EDI裝置后采用拋光混床處理,比較方便;對于發電行業,為用EDI裝置處理鍋爐補給水系統來說,只需獲得5 MΩ·cm的純水就可以了。從占EDI裝置所處理的總水量的多少來看,像電子行業這種對水質要求高的用戶,只占20% 左右;而對水質要求不高如發電行業作為鍋爐補充水來說,要占60% 以上;對其它用戶,它們對水質要求也不高,大致與發電行業相仿,也占20%。因此從滿足大多數的80% 用戶來考慮,只需EDI裝置出水在5 MΩ·cm以上就可以了。
      目前,國產的EDI裝置,可能由于制造技術和材料方面的原因,也可能由于用戶對EDI技術不熟悉或其他方面的種種原因,運行中的EDI裝置出水從15 MΩ·cm以上逐漸下降,直到出水不能滿足用戶要求,不能長期穩定在10 MΩ·cm,以上。針對國內離子交換膜的性能不如國外,對EDI工藝的掌握不如國外,以及對其他一些因素的考慮,提出新型結構的EDI裝置出水電阻率以穩定在10 MΩ.cm為宜:穩定在10 MΩ·cm為優質品,穩定在5 MΩ·cm為合格品。采用這樣的定位就可以滿足80% 絕大多數用戶的需求。
    二、EDI純水裝置優勢比較

      EDI裝置是應用在反滲透系統之后,取代傳統的混合離子交換技術(MB-DI)生產穩定的去離子水。EDI技術與混合離子交換技術相比有如下優點:

      1、占地空間小,省略了混床和再生裝置;
    2.產水連續穩定,出水質量高,而混床在樹脂臨近失效時水質會變差;
      EDI裝置是一個連續凈水過程,因此其產品水水質穩定,電阻率一般為15MΩ·cm,最高可達18MΩ·cm,達到超純水的指標。混床離子交換設施的凈水過程是間斷式的,在剛剛被再生后,其產品水水質較高,而在下次再生之前,其產品水水質較差。

      3.運行費用低,再生只耗電,不用酸堿,節省材料費用;
      EDI裝置運行費用包括電耗、水耗、藥劑費及設備折舊等費用,省去了酸堿消耗、再生用水、廢水處理和污水排放等費用。
      在電耗方面,EDI裝置約0.5kWh/t水,混床工藝約0.35kWh/t水,電耗的成本在電廠來說是比較經濟的,可以用廠用電的價格核算。
      在水耗方面,EDI裝置產水率高,不用再生用水,因此在此方面運行費用低于混床。
      至于藥劑費和設備折舊費兩者相差不大。
      總的來說,在運行費用中,EDI裝置噸水運行成本在2.4元左右,常規混床噸水運行成本在2.7元左右,高于EDI裝置。因此,EDI裝置多投資的費用在幾年內完全可以回收。

      4.環保效益顯著,增加了操作的安全性;
      EDI屬于環保型技術,離子交換樹脂不需酸、堿化學再生,節約大量酸、堿和清洗用水,大大降低了勞動強度。更重要的是無廢酸、廢堿液排放,屬于非化學式的水處理系統,它無需酸、堿的貯存、處理及無廢水的排放,因而它對新用戶具有特別的吸引力。
    三、技術性能
      EDI組件運行結果取決于各種各樣的運行條件。以下是保證EDI正常運行的最低條件。為了使系統運行效果更佳,系統設計時應適當提高這些條件。
      EDI進水指標

      為防止裝置出現污堵,減少其運行壽命,EDI對進水水質有一定的要求,一般采用RO的滲透水作為進水。

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