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EDI装置

EDI电去离子装置

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     EDI(electrodeionization)技术是一种新的纯水和超纯水制备技术。该技术将电渗析技术和离子交换技术相融合,通过阴、阳 离子交换膜对阴、阳离子的选择性透过作用与离子交换树脂对离子的交换作用,在直流电场的作用下实现离子的定向迁移,从而完成水的深度除盐,水质可达 15MΩ.cm以上。

      一直以来在超纯水生产领域中,采用混床离子交换技术。该技术需酸碱再生,其为各行各业提供纯水的同时,又制造出污水和污染气体。故需进行二次污染治理。 且其运行成本高,占地面积又大,操作极其复杂,制出纯水质量又不稳定。 EDI 电去离子技术,巧妙地将电渗析技术和离子交换技术组合起来,利用两者互相的优点,使纯水、超纯水生产实现污水零排放,空气零污染成为现实。 

     EDI设备广泛应用于电子、化工、制药、电力、电镀、实验室、污水处理等各行各业。用其制取初纯水、纯水、纯化水、高纯水、超纯水、分析级纯水。

    高纯水水处理技术的发展历史:
  第一阶段:预处理—— > 阳床 ——> 阴床 ——> 混合床
  第二阶段:预处理—— > 反渗透 ——> 混合床
  第三阶段:预处理—— > 反渗透 ——>EDI 装置


  在纯水处理技术发展的第一阶段,完全依靠离子交换脱盐制取高纯水,再生时需耗费大量的酸碱,而且酸碱污染环境。反渗透( RO )技术是一种利用膜分离去除水中离子的方法,尽管反渗透系统将水中 95%-98% 的离子去除,可以去除水中纯大部分盐分,但还不能满足工业生产的要求,其后续工艺必须使用离子交换设备。近几十年以来,混合床离子交换技术一直作为纯水制 备的标准工艺。由于其需要周期性的再生且再生过程中使用大量的化学药品(酸碱)和纯水,因此已很难满足于无酸碱纯水系统及环保要求。


  正因为传统的离子交换已经越来越无法满足现代工业和环保的需要,于是将膜和树脂结合的 EDI 技术成为水处理技术的一场革命。该技术应用电再生离子交换除盐工艺取代传统混合离子交换除盐工艺DI 。通过离子交换树脂及选择性离子膜达到高脱盐效果,与反渗透结合的联合工艺使产水水质可达 10~17M Ω· CM 的高规格产水。

   EDI 装置是应用在反渗透系统之后,取代传统的混合离子交换技术(MB-DI)生产稳定的去离子水。EDI技术与混合离子交换技术相比有如下优点:
  ①水质稳定
  ②容易实现全自动控制
  ③不会因再生而停机
  ④不需化学再生
  ⑤运行费用低
  ⑥厂房面积小
  ⑦无污水排放。

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EDI工作原理:
  EDI模块将 离子交换树脂充夹在阴/阳离子交换膜之间形成EDI单元。EDI工作原理如上图所示。 EDI模块中将一定数量的EDI单元间用格板隔开,形成浓水室和淡水室。又在单元组两端设置阴/阳电极。在直流电的推动下,通过淡水室水流中的阴阳离子分 别穿过阴阳离子交换膜进入到浓水室而在淡水室中去除。而通过浓水室的水将离子带出系统,成为浓水. EDI设备一般以二级反渗透(RO)纯水作为EDI给水。RO纯水电阻率一般是40-2μS/cm(25℃)。EDI纯水电阻率可以高达18 MΩ.cm(25℃),但是根据去离子水用途和系统配置设置,EDI超纯水适用于制备电阻率要求在10-18.2MΩ.cm(25℃)的纯水。

EDI模块运行的进水条件:

 EDI能够保证的最低运行要求。精确值更多的接近设计目标,就能得到更理想 EDI模块性能。 水源:反渗透RO产水,电导率1-20μs/cm,最佳2-10μs/cm。

   pH值:5.0 to 9.5(pH7.0至8.0之间EDI有最佳电阻率性能,但硬度要低于常规值)。

温度: 15℃ to 35℃,最佳质量在25℃。

进水压力: 0.15to0.5MPa,模块压力降取决于流量和温度。

出水压力:浓水的压力要比产水压力低。

硬度(以CaCO 3计): 小于1.0 ppm 在90%回收率时。

有机物: TOC小于0.5 ppm,建议检测不出。

氧化剂: 活性氯(C12)小于0.05 ppm,建议检测不出;臭氧(O3)小于0.02 ppm,建议检测不出。

金属:小于0.01 ppm  Fe 、Mn、变价性金属离子。

硅:小于0.5 ppm. 反渗透RO 产水典型范围是50-150 ppb。

总CO2:小于5 ppm. 高于10 ppm时,产水品质很大程度上依赖于CO2水平和pH值。

颗粒:建议用无颗粒的反渗透RO产水(直接进入)或者将中间水箱的水用1μ过滤器过过滤。

 

 EDI模块性能参数:

    EDI模块的流量范围0.5-5m3/h,电耗0.32-0.66KW.h/m3。每种模块都有一个流量范围推荐值,多个模块可以并成几乎是无限制的庞大系统。高质量模块根据进水条件的不同,可以产生10-18MΩ.cm的纯水。下表列出了各种模块的流量范围。



型号规格

 

流 量

电 压

电 流

外形尺寸

(高×宽×深)

QYE-500300-6501/h30(20-48)3.0-6.0240×690×315
QYE-1000800-12001/h50(40-90)3.0-6.0330×690×315
QYE-20001500-22001/h90(80-120)3.0-6.0530×690×315
QYE-30002500-3300l/h130(120-180)3.0-6.0650×690×315
QYE-50003500-5500l/h280(250-340)3.0-6.01200×690×315


EDI正常回收率80-95%,下表列出不同工况下EDI回收率:



成 分

 
范 围
总可交换阳离子(包括Co2
 
< 25mg/L(以CaCo3计)
PH值
 
5-9
硬度(CaCo3计)
 
< 0.1< 0.5< 0.75< 1.0
回收率95%90%85%80%
活性Sio2< 0.5mg/L
总有机碳(TOC)< 0.5mg/L
游离氧< 0.5mg/L



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