EDI制水技術制備超純水的技術優勢

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  • 來源:東莞水處理設備公司

EDI設備簡介

電去離子(Electrodeionization簡稱EDI)是將電滲析膜分離技術與離子交換技術有機地結合起來的一種新的制備超純水(高純水)的技術,它利用電滲析過程中的極化現象對填充在淡水室中的離子交換樹脂進行電化學再生。

EDI超純水設備具有連續出水、無需酸堿再生和無人值守等優點,已在制備純水的系統中逐步代替混床作為精處理設備使用。這種先進技術的環保特性好,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M/H。它的出現是水處理技術的一次革命性的進步,標志著水處理工業最終全面跨入綠色產業的行業。

EDI裝置屬于水精處理設備具有連續產水、水質高、易控制、占地少、不需酸堿、利于環保等優點,具有廣泛的應用前景。隨著設備改進與技術完善以及針對不同行業進行優化,初投資費用會大大降低。

EDI設備的工作原理

電去離子(EDI)系統主要是在直流電場的作用下,通過隔板的水中電介質離子發生定向移動,利用交換膜對離子的選擇透過作用來對水質進行提純的一種科學的水處理技術。電滲析器的一對電極之間,通常由陰膜,陽膜和隔板(甲、乙)多組交替排列,構成濃室和淡室(即陽離子可透過陽膜,陰離子可透過陰膜).淡室水中陽離子向負極遷移透過陽膜,被濃室中的陰膜截留;水中陰離子向正極方向遷移陰膜,被濃室中的陽膜截留,這樣通過淡室的水中離子數逐漸減少,成為淡水,而濃室的水中,由于濃室的陰陽離子不斷涌進,電介質離子濃度不斷升高,而成為濃水,從而達到淡化,提純,濃縮或精制的目的。
自來水中常含有鈉、鈣、鎂、氯、硝酸鹽、矽等溶解鹽。這些鹽是由負電離子(負離子)和正電離子(正離子)組成。反滲透可以除去其中超過99%的離子。自來水也含有微量金屬,溶解的氣體(如CO2)和其他必須在工業處理中去除的弱離子化的化合物(如矽和硼)。
交換反應在模組的純化學室進行,在那里陰離子交換樹脂用它們的氫氧根據離子(OH)來交換溶解鹽中的陰離了(如氯離子C1)。相應地,陽離子交換樹脂用它們的氫離子(H)來交換溶解鹽中的陽離子(如Na)。
在位于模組兩端的陽極(+)和陰極(-)之間加一直流電場。電勢就使交換到樹脂上的離子沿著樹脂粒的表面遷移并通過膜進入濃水室。陽極吸引負電離子(如OH,CI)這些離子通過陰離子膜進入相臨的濃水流卻被陽離子選擇膜阻隔,從而留在濃水流中。陰極吸引純水流中的陽離子(如H,Na)。這些離子穿過陽離子選擇膜,進入相臨的濃水流卻被陰離子膜陰隔,從而留在濃水流中。當水流過這兩種平行的室時,離子在純水室被除去并在相臨的濃水流中聚積,然后由濃水流將其從模組中帶走。在純水及濃水中離子交換樹脂的使用是ElectropupreEDI技術和專利的關鍵。一個重要的現象在純水室的離子交換樹脂中發生。在電勢差高的局部區域,電化學反應分解的水產生大量的H和OH。在混床離子交換樹脂中局部H和OH的產生使樹脂和膜不需要添加化學藥品就可以持續再生。
EDI 膜堆是由夾在兩個電極之間一定對數的單元組成。在每個單元內有兩類不同的室:待除鹽的淡水室和收集所除去雜質離子的濃水室。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膜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電極的吸引,穿過陽、陰離子交換樹脂向所對應膜的方向遷移,當這些離子透過交換膜進入濃室后, H +和 OH-結合成水。這種 H+和 OH-的產生及遷移正是樹脂得以實現連續再生的機理。

當進水中的 Na+及 CI-等雜質離子吸咐到相應的離子交換樹脂上時,這些雜質離子就會發生象普通混床內一樣的離子交換反應,并相應地置換出 H+及 OH-。一旦在離子交換樹脂內的雜質離子也加入到 H+及 OH-向交換膜方向的遷移,這些離子將連續地穿過樹脂直至透過交換膜而進入濃水室。這些雜質離子由于相鄰隔室交換膜的阻擋作用而不能向對應電極的方向進一步地遷移,因此雜質離子得以集中到濃水室中,然后可將這種含有雜質離子的濃水排出膜堆。

EDI去離子純水設備

EDI去離子純水系統的優點

1、連續、簡單的操作:在混床中由于每次再生和水質量的變化,使操作過程變得復雜,而EDI的產水過程是穩定的連續的,產水水質是恒定的,沒有復雜的操作程序,操作大大簡便化;

2、無需酸堿再生:在混床中樹脂需要用化學藥品酸堿再生,且需要安全儲存酸堿的車間,再生時有大量有害廢水和廢棄物需處理,增加了環保和安全方面的工作困難。而EDI則消除了這些有害物質的處理和繁重的工作,保護了環境;

3、降低了安裝的要求:EDI系統與相當處理水量的混床相比,有較小的體積,它采用積木式結構,可依據場地的高度和窨靈活地構造。模塊化的設計,使EDI在生產工作時能方便維護;

4、EDI超純水設備的長期良好運行不僅依賴于系統的初期設計,而且取決于正確的運行和維護。這包含系統的初期啟動和運行過程中的啟動/停機。為了保持系統的長期良好運行,威特雅環境科技設備有限公司簡易對系統運行數據進行定期做好記錄,以便日后日常運行維護。而且日常運行維護數據對于在設備故障判斷和決定采取何種措施方面有重要意義。

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