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高纯水设备:二级反渗透+EDI

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二级反渗透+EDI

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EDI的工作原理


    EDI技术是借助离子交换树脂的离子交换作用以及阴阳离子交换膜对阴、阳离子的选择性透过作用,在直流电场的作用下,实现离子定向迁移,从而完成对水的深度除盐。由于离子交换、离子迁移及离子交换树脂的电再生相伴发生,犹如一个边交换边再生的混和离子交换树脂柱,可以连续不断地制取高纯水,因而该过程又称连续去离子。

工作原理
    典型的EDI系统涉及到这样一个处理工序:预处理-RO-EDI。EDI接在RO之后具有很多优势:RO对2价以上的离子,如Ca2+、Mg2+等具有很高的脱盐率,因而可有效降低原水硬度,有利于EDI膜堆长期稳定运行;同时有利于EDI淡水室水的解离,产生足够的H+和OH-,从而实现对离子交换树脂的电化学再生,使相当一部分树脂处在交换-再生平衡状态,即不必用酸、碱对树脂进行化学再生,且离子交换树脂用量仅相当于传统工艺的5%,既降低了合成树脂的消耗量,又避免了因树脂再生使用大量酸碱所造成的高运行成本和高污染。
    树脂床利用加在室两端的直流电进行连续地再生,电压使进水中的水分子分解成H+及OH-,水中的这些离子受相应电极的吸引,穿过阳、阴离子交换树脂向所对应膜的方向迁移,当这些离子透过交换膜进入浓水室后,H+和OH-结合成水。这种H+和OH-的产生及迁移正是树脂得以实现连续再生的机理。
    当进水中的Na+及CI-等杂质离子吸附到相应的离子交换树脂上时,这些杂质离子就会发生像普通混床内一样的离子交换反应,并相应地置换出H+及OH-。一旦在离子交换树脂内的杂质离子也加入到H+及OH-向交换膜方向的迁移,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。这些杂质离子由于相邻隔室交换膜的阻挡作用而不能向对应电极的方向进一步地迁移,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的浓水排出膜堆。
    在典型的EDI系统中,进水的90-95%直接通过淡水室,5-10%的进水被分配进浓水室。浓水用泵打循环并使其在膜堆中达到较高的流速,这样可以起到提高除盐效率、促进水流的混合、降低可能的结垢等作用。浓缩离子可以通过从浓水循环回路中排除一定比例的水后而从膜堆中除去,这种PH在5-8的水可以回收或直接打回到预处理系统的入口。在电去离子的过程中,将进水中的杂质离子去除后即制得高品质的除盐水。

EDI的优点
    EDI在传统的水处理系统中可替代现有的混床,它能够连续稳定地制出高纯度的水。EDI的最大优点在于不用化学药剂进行再生,因而不需要化学再生药剂贮存罐及相应的中和池,而且无须对有害的化学废水进行收集、贮存及处理,结果使EDI大大的简化了系统。
还有一个优点是,EDI排出的浓水中仅含有进水中的杂质成分,通常这种水的水质比预处理系统的进水水质要好,故浓水可以直接排至RO的入口,这样就有效地消除了对废水的排放。相反,混床的再生是个一次性的过程,由于使用化学药剂再生树脂床,其废液中含有比一般EDI浓水高3-4倍的废弃离子,这类废液通常不回收到预处理系统中,而是排放于废水中和池内。

 

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