EDI设备的基本原理.doc

  EDI 就是一种将子交换离技术、离子交换膜技术与离子电迁移技术相结合得纯水制造技术。它巧妙得将电渗析与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,从而达到水纯化得目得。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与氢氧根离子,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。
   　 　  EＤI设施得除盐率可以高达9９%以上,如果在ＥDI之前使用反渗透设备对水进行初步除盐,再经ＥDI除盐就可以生产出电阻率高达成15M、ｃｍ以上得超纯水。
     　  EDI膜堆就是由夹在两个电极之间一定对数得单元组成。在每个单元内有两类不同得室:待除盐得淡水室与收集所除去杂质离子得浓水室。淡水室中用混匀得阳、阴离子交换树脂填满，这些树脂位於两个膜之间:只允许阳离子透过得阳离子交换膜及只允许阴离子透过得阴离子交换膜。
       　通常EDＩ系统消除了酸与腐蚀物，它们得运输、存储、处理都比较危险。EDI系统比复杂得混床操作要简单、连续，需要更少得劳动力。EDI系统还减少了附属设备,比如酸碱计量装置、酸碱储存罐、PH中与装置与相关连得设备等。它得工艺过程产生很少得排放物,产生得排放物都就是许可得，实际上EDI系统中大多数排放水可以回收到水处理系统得入口。很多情况下，应用ＥDI将会操作更少，资本更少。混床消耗树脂、劳力、化学物、废水,而EDＩ 得消耗就是电能,膜堆有时候需要清洗与替换。在相同产水量得情况下，ＥDI消耗得劳动力与废水得排放量比混床要显著得少。根据进水水质与出水得品质，每产生100０加仑得水每小时ＥDＩ消耗得电量比混与离子交换消耗更少。
     　  树脂床利用加在室两端得直流电进行连续地再生,电压使进水中得水分子分解成　Ｈ+及　OＨ-,水中得这些离子受相应电极得吸引,穿过阳、阴离子交换树脂向所对应膜得方向迁移,当这些离子透过交换膜进入浓室后,Ｈ　+与　OH－结合成水。这种　H+与 OH-得产生及迁移正就是树脂得以实现连续再生得机理。
 　      当进水中得 Na+及 ＣL－等杂质离子吸咐到相应得离子交换树脂上时,这些杂质离子就会发生象普通混床内一样得离子交换反应,并相应地置换出　H+及 OH-。一旦在离子交换树脂内得杂质离子也加入到 H+及　OH-向交换膜方向得迁移,这些离子将连续地穿过树脂直至透过交换膜而进入浓水室。这些杂质离子由於相邻隔室交换膜得阻挡作用而不能向对应电极得方向进一步地迁移,因此杂质离子得以集中到浓水室中,然后可将这种含有杂质离子得浓水排出膜堆。

EDI得工作流程:
   　 　  EDI模块(膜堆)就是EDI工作得核心。一个简单得EDI膜堆主要由两个电性相反得电极与多个模块单元对组成,一个膜单元对由一个填满阳离子与阴离子交换树脂得淡水室、一个阳膜、一个阴膜、一个浓水室组成。ＥＤI膜堆包含多个膜单元对。在每个膜堆得内部有两个带有6０0V电压得电极，这就是通过每个膜堆必需得电压。正极带正电压,负极带负电压,电流在正极与负极之间通过３0个膜单元。任一个淡水室都包含着阳树脂与阴树脂,它相当于一个8千米厚得混床。一个阳膜朝着阴极得方向把淡水室与浓水室分开,在另外一边,阴膜也把淡水市与浓水室分开。EDI用得膜与反渗透用得膜很不相同,反渗透用得膜允许小颗粒得分子污染物与离子以及水通过,而EＤI膜象离子交换树脂一样就是用聚苯乙烯材料制作得,只允许带适当电荷得离子通过,水基本上不能通过。树脂通过水得分离持续得再生。在电场中,给水中得水分子被分离成H+与ＯＨ- ,被异性电荷相吸,H+通过阳阳树脂移向阴极得方向,OＨ-通过阴树脂移向阳极得方向。这种H+与OH-得迁移再生了树脂,阳膜允许H+通过进入浓水室,阴膜允许 OＨ-通过也进入浓水室,H+与OH－结合生成生产得水。浓水室中自己水得流动将带走水中得阴阳离子。膜阻止带相反电荷得离子得进入淡水室在水流通过淡水室得过程中,离子被树脂去处，所以膜得有效侧（淡水室)就会产生纯水。

EDI得再循环工艺:
   　 　 　在EDI中,9０%到9５%得水流过淡水室,水流并行得通过多个膜堆,每个膜堆都并联很多个淡水室,水流一次性得通过淡水室,流出来得就就是高纯水。另外得5％-10％被送到浓水室,其中３%－8%流出ＥDI后作为补充水,２％用来冲洗电极。浓水得再循环增加了水得电导率而要增加EDI系统通过得电流。ＥDＩ废水得PH主要由给水得品质决定。通常都就是品质很好得水,PＨ接近中性。排放得浓水可以通过返回到进水口进行回收，极水包含低浓度得氢气、氧气与氯气要送到一个通风得地方进行排放。在过去得三年内，EDI系统已经被许多得水处理得领域所接受,最近得研究已经铺平了EＤI膜得发展道路,在将来得岁月里，将要为电能得节约与水品质得提高,特别就是硅与硼得减少而努力。在将来得几年内,可以预测更高质量得水质可以被制出,而且将对进水得水质要求要降低，特别就是硅与硬度得要求。

EDI得维护需求:
        EDI在一个设计良好得系统中需要很少得维护。使用得仪表每1－2年需要一次校准。强烈推荐每周要把压力、流量、电流数据做几次记录在案,便于以后用来研究污物与浓缩比例得问题。当预处理工作不正常或者预系统设计得不好时候,浓缩比例与污染会存在。当发现污染得时候，在很多情况下清洗可以恢复膜得性能。制药系统将根据预处理系统得清洗来决定EＤI系统得清洗,其清洗得过程与所用得化学物与反渗透系统很相似。
 　   　  EＤＩ得膜堆得寿命为５－10年甚至更长,膜堆确切得寿命主要取决于水源、预处理系统与维护水平、根本上还就是取决于其所使用得阴离子得强度得稳定性,在一个标准得设计中,简单得膜得问题可以通过隔离而解决,这只需要几分钟,甚至不需要停运系统。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
       　EＤI系统最近已经被几乎所有需要高纯水与最终用户所接受,有着可靠得、有经济效益得解决方案。历史上,制取超纯水得设备系统总就是要依赖于离子交换，这些系统由阳床+阴床+混床组成。在这个系统生产超纯水得同时,它需要大量再生。在过去得二十多年，反渗透已经在工业上被接受,用来代替阳床与阴床，现在EDＩ系统也在精制领域代替了混床,与发反渗透一起,ＥDI系统将提供一个连续运行得、无化学处理得系统。
   　   几十年来纯水得制备就是以消耗大量得酸碱为代价得,酸碱在生产、运输、储存与使用过程中,不可避免地会带来对环境得污染,对设备得腐蚀,对人体可能得伤害以及维修费用得居高不下。反渗透得使用大大减少了酸碱得用量。反渗透与电除盐得广泛使用,将会带给纯水制备一次产业性革命。
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EＤＩ装置就是应用在反渗透系统之后,取代传统得混合离子交换技术(MＢ-ＤI)生产稳定得去离子水。EDI技术与混合离子交换技术相比有如下优点: 
    1、占地空间小，省略了混床与再生装置;

    2、产水连续稳定,出水质量高,而混床在树脂临近失效时水质会变差;本溪EＤＩ超纯水设备，本溪EDI高纯水设备 

    EDI装置就是一个连续净水过程,因此其产品水水质稳定，电阻率一般为15MΩ·cm，最高可达18MΩ·cｍ,达到超纯水得指标。混床离子交换设施得净水过程就是间断式得,在刚刚被再生后，其产品水水质较高，而在下次再生之前，其产品水水质较差。

    3、运行费用低,再生只耗电,不用酸碱,节省材料费用；

    EDI装置运行费用包括电耗、水耗、药剂费及设备折旧等费用，省去了酸碱消耗、再生用水、废水处理与污水排放等费用。ﻫﻫ    在电耗方面,EDＩ装置约0、5kＷh／ｔ水,混床工艺约0、35ｋWh/ｔ水,电耗得成本在电厂来说就是比较经济得,可以用厂用电得价格核算。

    在水耗方面,ＥDI装置产水率高,不用再生用水，因此在此方面运行费用低于混床。

    至于药剂费与设备折旧费两者相差不大。

    总得来说,在运行费用中,常规混床吨水运行成本高于EDI装置。因此，EDI装置多投资得费用在几年内完全可以回收。
ﻫ    4、环保效益显著,增加了操作得安全性; 本溪EDＩ超纯水设备,本溪EＤI高纯水设备 ﻫﻫ    EDI属于环保型技术,离子交换树脂不需酸、碱化学再生,节约大量酸、碱与清洗用水,大大降低了劳动强度。更重要得就是无废酸、废碱液排放,属于非化学式得水处理系统,它无需酸、碱得贮存、处理及无废水得排放,因而它对新用户具有特别得吸引力。ﻫ
本人在电厂化学运行工作17年,对化学专业运行、检修 有一定得工作经验。熟悉化学得主要设备:活性炭过滤器、无烟煤过滤器、反渗透、阴床、阳床、混床、超滤、ＥＤI,对炉内水汽分析在线仪表能做简单得维护。在电厂土建期间就进入工地担任甲方化学监理，对化学设备安装调试有丰富得经验。在电厂担任过运行主任、化学专工有着多年得管理经验。对化学专业有多年得运行、管理经验。化学专业运行异常或故障能做出准确判断，并能提出正确得处理方法。对火电厂燃煤、及各类润滑油也有所了解。本人有水泥厂余热电厂得运行经验。