EDI电除盐

EDI组件的进水要求及性能参数
进水总盐量（CaCO3计） <25ppm或50μs/cm TOC <0.5ppm PH值 5.0～9.0 余氯 <0.05ppm 硬度（CaCO3计） <2.0ppm Fe、Mn、H2S <0.01ppm 可溶硅 <0.5ppm 工作温度 5～40℃ 工作压力 1.0～2.0bar 工作压差 0.4～1.0bar 水利用率 >95% 产水水质 >8.0MΩ.cm
EDI的应用技术
原因：由于EDI模块通过电能迁移杂质离子的能力
有限，因而EDI装置只能用于处理低含盐量的水( 总含盐量在50mg／L以下)，在设计中一般与RO装 置联合运用。这是由于RO系统产水的含盐量较低， 其电导率一般在30t~S／cm以下，因此RO系统的产 水水质正好符合EDI装置的进水水质要求，同时这 样的水质也有利于EDI装置长时间维持稳定的去离 子过程。
系统特点
⊙ 产水水质高而稳定。 ⊙ 连续不间断制水，不因再生而停机。 ⊙ 无需化学药剂再生。 ⊙ 设想周到的堆叠式设计，占地面积小。 ⊙ 操作简单、安全。 ⊙ 运行费用及维修成本低。 ⊙ 无酸碱储备及运输费用。 ⊙ 全自动运行，无需专人看护。
应用领域
⊙电厂化学水处理 ⊙电子、半导体、精密机械行业超纯水 ⊙制药工业工艺用水 ⊙食品、饮料、饮用水的制备 ⊙海水、苦咸水的淡化 ⊙精细化工、精尖学科用水 ⊙其他行业所需的高纯水制备
所以， RO与EDI装置的联合应用 。
RO与EDI装置的联合应用
• 特点： 膜技术。它的优点是环境友好、系统简单、连续产水、占 地少。“RO→EDI”系统无需再生，所以不使用对环境有危 害的化学药品(如酸碱)，几乎没有废水排放，也没有复杂 的再生系统，只需要保障供电，RO装置和EDl设备就可连 续运行几个月，停机维护时间短。在产水量相同的情况下， “RO→EDI”的占地面积(包括配套设施)大大低于“RO→H ／OH'’的占地面积。 (2)产水水质好。EDI模块中H20电解出H+和OH—， 造成淡水室局部区域pH值偏离中性，这不利于细菌生长， 此外，细菌易被吸附到阴树脂表面，使之处于H20电解最 活跃的部位，细菌生长受到抑制甚至被杀灭，从而大大减 轻了EDl系统产水被细菌污染的程度，这也是EDI装置代替 混床的优势之一。
影响EDI运行效果的因素
• • • • • • 操作电压与运行电流 进水电导率 淡水进水流量 运行电流 进水离子组成成分对产水水质的影响 水温对产水水质的影响
系统流程
1．预处理系统
“RO→EDI”的预处理工艺主要有过滤、吸附、软化、 脱碳、RO前的加碱等，通过这些工艺的组合来调节EDI的 进水水质，特别是硬度、碳酸和二氧化硅等，以确保EDI 稳定地产出满足要求的纯水。 (1)软化器的作用。用离子交换法软化进水可起到四 个作用：①降低硬度，防止钙镁垢在反渗透膜上沉积。② 除铁，防止EDl模块的铁污染，延长使用寿命。③提高水 的回收率，即允许RO和EDI的浓水在更高的浓缩倍数下运 行。④可增强弱酸物质的除去效果。因无钙镁垢之忧，故 可以提高RO和EDI进水pH值，将CO2及SiO2转化为离子状态 而加以除去。 (2)需要注意的一点是，在许多实际工程中，常常采 用在反渗透系统前加酸或其他降低进水pH值的方法以降低 反渗透膜的结垢现象，这类防垢措施的副作用是增大了反 渗透膜透过水中C02含量，并使之进入后续的EDI装置中， 进而影响EDI装置的运行。
EDI电除盐技术
序言
离子会跑向不同的两极，而 已达到较好的水质要求，但是 在电渗析室内又被阴阳膜所 交换树脂必须定期再生，再生 分隔成一间间小室，阴膜和 时产生了酸碱损耗，并且产生 阳膜间隔排放，而阳膜只能 污染，增加水耗。混和树脂还 通过阳离子，阴膜只能通过 一直存在再生时分层不清的技 阴离子。从而，形成了淡水 术困难，虽然有很多方法可以 室和浓水室间隔排列的布局。 解决，但是效果都不佳。 在最两端的叫做极水室。浓 连续电除盐技术则是将 水和极水排放，淡水收集。 这两种方法相结合。在电渗析 缺点：操作复杂，而且 的每隔一个室里装上混和离子 设备极易损坏。在两个极水 交换树脂，这样，在电除盐的 室里容易形成垢。所以必须 同时也进行离子交换，并且还 每隔一段时间进行一次倒极。 有混合离子交换树脂边交换边 再生的优势，无须酸)地表水处理工艺流程。 地表水(Ss<50mg／L)一原水泵一多介质过滤器→活性炭 过滤器→微滤器→反渗透装置→中间水箱→中间水泵→EDI装 置→纯水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→精密过滤器→用水点 (2)地下水水处理工艺流程。 地下水→原水泵一多介质过滤器→微滤器→一级反渗透 装置→除碳器→中间水箱→中间水泵→二级反渗透装置→ EDI装置→纯水箱→纯水泵→用水点 (3)全膜法水处理工艺流程。 原水→原水泵一前置过滤器→超滤装置→反渗透装置→ 中间水箱→中间水泵→EDI装置→纯水箱→纯水泵→用水点 (4)锅炉补给水处理工艺流程。 原水(Ss<50mg／L)一原水泵一多介质过滤器→活性炭过 滤器→软化器→微滤器→反渗透装置→除碳器→中间水箱→ 中间水泵→EDI装置→纯水箱→纯水泵→除盐水箱
(1)全膜脱盐。全膜脱盐是指脱盐手段完全依靠
(3)RO装置位于EDI装置之前。从水处理工艺流程
上看，RO装置居前，EDI设备居后，即将RO作为EDI的预脱 盐工序，用RO除去95％以上盐分，用EDI进行深度脱盐，实 现水的高纯度化。 原因：①RO装置适合于含盐量高的水源，EDI装置则正好相 反，适合于含盐量低的水源。假如将EDl置于RO前面，则由 于进水含盐量太高，EDl的工作电流相对不足和停留时间( 相当于离子迁移时间)很短，许多离子还来不及从淡水室迁 移出去，就很快离开了该室，因此脱盐很不彻底。另外， 进水中的结垢物质大大超过EDI装置的承受极限，这将导致 浓水严重结垢，EDI装置无法工作。 ②RO除盐容量很大，即使对于海水那样高含盐量的水 源，也能保持较高脱盐率，但在EDI模块中，树脂充填量很 少，交换容量非常有限，故一般适合于低含盐量水源，如 电导率小于30WS／cm的水源。
电渗析是通电后，阴阳
混和离子交换除盐虽然看
EDI技术介绍
EDI（Elcctrodeionization）是一种将离子 交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相 结合的纯水制造技术。它巧妙的将电渗析和离子 交换技术相结合，利用两端电极高压使水中带电 离子移动，并配合离子交换树脂及选择性树脂膜 以加速离子移动去除，从而达到水纯化的目的。 在EDI除盐过程中，离子在电场作用下通过离子 交换膜被清除。同时，水分子在电场作用下产生 氢离子和氢氧根离子，这些离子对离子交换树脂 进行连续再生，以使离子交换树脂保持最佳状态。
2．后处理系统
原水经过上述“预处理→RO→EDI”处理后，尽管出 水电阻可以达到18MΩ· cm，但在一些特殊领域，如医药注 射用水、半导体冲洗用水等，仍需要进一步采用措施，以 除去细菌和微粒等杂质。 “RO→EDI”的后处理设备包括紫外线杀菌器、精密 过滤器(过滤精度为0．1μm或0．2um)和混床等。其中， 紫外线杀菌器的作用是控制细菌生长，精密过滤器则是滤 除微小颗粒杂质，而混床可进一步提升水的纯度。有人将 该混床称为核子级混床、抛光混床。核子级混床和普通混 床工作原理相同，但有以下两点差别：①再生度高。普通 混床中树脂再生度大致为60％左右，核子级混床十树脂再 生度接近100％，所以，它斋要用高纯度、高剂量的酸碱 进行彻底再生。②厂外再生。核子级混床再生时间长，如 果体内再生，则对供水系统的影响大，所以它宜采用体外 再生方式。核子级混床一般用于水质要求高、用水量小的 制水系统，厂内单独设置一套体外再生系统并不经济，所 以，通常外购已再生好的新脂，更换失效树脂。更换下来 的失效树脂或者报废，或者委托其他公司处理。
(4)除碳器位于RO与EDI之间。
当进水碱度较高时，RO装置与EDI设备之间匝设置除碳器。 原因：CO2易透过RO膜进入淡水中，而EDl除去弱电解质的 容量又非常有限，故可用除碳器去除EDI进水中的C02。 解决C02问题的方法还有：向进水中投加NaOH，将C02转化 为易除去的CO23-和HCO3；改变EDI膜堆淡室中树脂的填充 方式，提高EDI装置除去C02的能力。
4.浓水直排式EDI模块
• 若是在EDI中模块的浓水室及极水室也充满了离子交换树 脂等导电性材料，则可以不设浓水循环系统。 • 特点： （1）提高工作电流的方法不是靠增加含盐量，而是借助于 导电性材料。 （2）对进水水质的波动有一定的适应性。 （3）可以省加盐装置，浓水循环泵等辅助设备，因而系统 简单。 （4）浓水室的水流速度不高。 （5）进水电导率太低时，EDI装置可能无法适应。 （6）离子交换树脂可以迅速吸收迁移进浓水室的二氧化硅 和二氧化碳等，并可以降低膜表面的浓差极化，使得在 浓水流速较低的情况下，改善浓水室结垢的问题。
工作原理
EDI的除盐过程中，在阴、阳电级提供的直流电场 作用下，使淡水室中的离子流进到邻近的浓水室。在 淡水室中所填充的混和好的阴、阳离子交换树脂中的 阴离子交换树脂中的氢氧根离子（OH），同水中的阴 离子（例如氯化物中的CI）交换，同时，阳离子交换 树脂中的氢离子（H＋）同水中的阳离子（例如Na＋） 交换。 被交换的离子在直流电场的作用下，沿着树脂球 的表面迅速迁移，分别通过阴、阳离子交换膜进入浓 水室，因而在淡水室中所填充的混和好的阴、阳离子 交换树脂的存在可以大大提高离子的迁移速度。 在较高的电场作用下，水会被电解，产生大量的 氢离子（H＋）和氢氧根离子（OH），这些就地产生的 氢离子和氢氧根离子对离子交换树脂进行连续再生。
2．螺旋卷式EDI模块
螺旋卷式EDI模块简称卷式EDI模块，它主 要由电极、阳膜、阴膜、淡水隔板、浓水隔 板、浓水配集管和淡水配集管等组成。它的 组装方式与卷式RO相似，即按“浓水隔板→ 阴膜→淡水隔板→阳膜→浓水隔板→阴膜→ 淡水隔板→阳膜……”的顺序(见图12-5)， 将它们叠放后，以浓水配集管为中心卷制成 型，其中浓水配集管兼作EDI的负极，膜卷 包覆的一层外壳作为阳极。图12-6是卷式 EDI模块外观。