EDI系統消除了酸和(hé)腐蝕物(wù),它們的(de)運輸、存儲、處理(lǐ)都(dōu)很危險的(de)。EDI比複雜的(de)混床操作要簡單、連續。需要更少(shǎo)的(de)勞動力。EDI系統還減少(shǎo)了附屬設備,比如(rú)酸堿計(jì)量裝置、酸堿儲存罐、PH中和(hé)裝置和(hé)相(xiàng)關連的(de)設備等。它的(de)工(gōng)藝過程産生很少(shǎo)的(de)排放(fàng)物(wù),産生的(de)排放(fàng)物(wù)都(dōu)是許可(kě)的(de),實際上(shàng)EDI系統中大(dà)多數排放(fàng)水(shuǐ)可(kě)以回收到(dào)水(shuǐ)處理(lǐ)系統的(de)入口。很多情況下,應用(yòng)EDI将會(huì)操作更少(shǎo),資本更少(shǎo)。混床消耗樹脂、勞力、化學物(wù)、廢水(shuǐ)。而EDI
的(de)消耗是電能(néng),膜堆有(yǒu)時候需要清洗和(hé)替換。在相(xiàng)同産水(shuǐ)量的(de)情況下,EDI消耗的(de)勞動力和(hé)廢水(shuǐ)的(de)排放(fàng)量比混床要顯著的(de)少(shǎo)。根據進水(shuǐ)水(shuǐ)質和(hé)出水(shuǐ)的(de)品質,每産生1000加侖的(de)水(shuǐ)每小(xiǎo)時EDI消耗的(de)電量爲,比起用(yòng)混和(hé)離(lí)子交換,操作消耗更少(shǎo)。EDI系統操作的(de)軟件(jiàn)設計(jì)花費也(yě)要比混床系統少(shǎo)。RO通常做爲EDI系統的(de)進水(shuǐ)。
EDI系統最近已經成爲被幾乎所有(yǒu)需要高(gāo)純水(shuǐ)和(hé)最終用(yòng)戶所接受的(de)可(kě)靠的(de)、有(yǒu)經濟效益的(de)解決方案。最終用(yòng)戶購(gòu)買此設備可(kě)以消除現場(chǎng)化學再生,這個(gè)設備給他(tā)們的(de)客戶可(kě)以提供這個(gè)好處。也(yě)在他(tā)們自己的(de)基地(dì)消除了化學再生,通過這個(gè)比傳統工(gōng)藝需要更少(shǎo)維護量的(de)設備來制(zhì)水(shuǐ)并加侖爲單位銷售。曆史上(shàng),制(zhì)取超純水(shuǐ)系統總是要依賴于離(lí)子交換。這些系統由陽床+陰床+混床組成。在這個(gè)系統生産超純水(shuǐ)的(de)同時,它需要大(dà)量再生。在過去的(de)二十多年,反滲透已經在工(gōng)業(yè)上(shàng)被接受,用(yòng)來代替陽床和(hé)陰床。現在EDI系統也(yě)在精制(zhì)領域代替了混床,與RO一起,EDI系統将提供一個(gè)連續運行(xíng)的(de)、無化學處理(lǐ)的(de)系統。
EDI怎麽樣工(gōng)作?
EDI模塊(膜堆)是EDI工(gōng)作的(de)核心。一個(gè)簡單的(de)EDI膜堆主要由兩個(gè)電性相(xiàng)反的(de)電極和(hé)多個(gè)模塊單元對組成,一個(gè)膜單元對由一個(gè)填滿陽離(lí)子和(hé)陰離(lí)子交換樹脂的(de)淡水(shuǐ)室(D-室)、一個(gè)陽膜、一個(gè)陰膜、一個(gè)濃水(shuǐ)室(C-室)組成。EDI膜堆包含多個(gè)膜單元對。在每個(gè)膜堆的(de)内部有(yǒu)兩個(gè)帶有(yǒu)600V電壓的(de)電極,這是通過每個(gè)膜堆必需的(de)電壓。正極帶正電壓,負極帶負電壓,電流在正極和(hé)負極之間通過30個(gè)膜單元。任一個(gè)淡水(shuǐ)室都(dōu)包含著(zhe)陽樹脂和(hé)陰樹脂,它相(xiàng)當于一個(gè)8千米厚的(de)混床。一個(gè)陽膜朝著(zhe)陰極的(de)方向把淡水(shuǐ)室和(hé)濃水(shuǐ)室分(fēn)開(kāi),在另外一邊,陰膜也(yě)把淡水(shuǐ)市和(hé)濃水(shuǐ)室分(fēn)開(kāi)。EDI用(yòng)的(de)膜和(hé)RO用(yòng)的(de)膜很不相(xiàng)同,RO用(yòng)的(de)膜允許小(xiǎo)顆粒的(de)分(fēn)子污染物(wù)和(hé)離(lí)子以及水(shuǐ)通過,而EDI膜象離(lí)子交換樹脂一樣是用(yòng)聚苯乙烯材料制(zhì)作的(de),隻允許帶适當電荷的(de)離(lí)子通過,水(shuǐ)基本上(shàng)不能(néng)通過。樹脂通過水(shuǐ)的(de)分(fēn)離(lí)持續的(de)再生。在電場(chǎng)中,給水(shuǐ)中的(de)水(shuǐ)分(fēn)子被分(fēn)離(lí)成H+和(hé)OH-
,被異性電荷相(xiàng)吸,H+通過陽陽樹脂移向陰極的(de)方向,OH-通過陰樹脂移向陽極的(de)方向。這種H+和(hé)OH-的(de)遷移再生了樹脂,陽膜允許H+通過進入濃水(shuǐ)室,陰膜允許
OH-通過也(yě)進入濃水(shuǐ)室,H+和(hé)OH-結合生成生産的(de)水(shuǐ)。濃水(shuǐ)室中自己水(shuǐ)的(de)流動将帶走水(shuǐ)中的(de)陰陽離(lí)子。膜阻止帶相(xiàng)反電荷的(de)離(lí)子的(de)進入淡水(shuǐ)室在水(shuǐ)流通過淡水(shuǐ)室的(de)過程中,離(lí)子被樹脂去處,所以膜的(de)有(yǒu)效側(淡水(shuǐ)室)就會(huì)産生純水(shuǐ)。
再循環---一個(gè)重要的(de)工(gōng)序
在EDI中,90%到(dào)95%的(de)水(shuǐ)流過淡水(shuǐ)室,水(shuǐ)流并行(xíng)的(de)通過多個(gè)膜堆,每個(gè)膜堆都(dōu)并聯很多個(gè)淡水(shuǐ)室,水(shuǐ)流一次性的(de)通過淡水(shuǐ)室,流出來的(de)就是高(gāo)純水(shuǐ)。另外的(de)5%-10%被送到(dào)濃水(shuǐ)室,其中3%-8%流出EDI後作爲補充水(shuǐ),2%用(yòng)來沖洗電極。濃水(shuǐ)的(de)再循環增加了水(shuǐ)的(de)電導率而要增加EDI系統通過的(de)電流。EDI廢水(shuǐ)的(de)PH主要由給水(shuǐ)的(de)品質決定。通常都(dōu)是品質很好的(de)水(shuǐ),PH接近中性。排放(fàng)的(de)濃水(shuǐ)可(kě)以通過返回到(dào)進水(shuǐ)口進行(xíng)回收,極水(shuǐ)包含低濃度的(de)氫氣、氧氣和(hé)氯氣要送到(dào)一個(gè)通風的(de)地(dì)方進行(xíng)排放(fàng)。在過去的(de)三年内,EDI系統已經被許多的(de)水(shuǐ)處理(lǐ)的(de)領域所接受,今天幾乎一半的(de)新建的(de)電廠(chǎng)和(hé)半導體水(shuǐ)處理(lǐ)系統和(hé)75%制(zhì)藥水(shuǐ)低嘲‥DI。最近的(de)研究已經鋪平了DEI膜的(de)發展道路(lù),在将來的(de)歲月(yuè)裏,将要爲電能(néng)的(de)節約和(hé)水(shuǐ)品質的(de)提高(gāo),特别是矽和(hé)硼的(de)減少(shǎo)而努力。在将來的(de)幾年内,可(kě)以預測更高(gāo)質量的(de)水(shuǐ)質可(kě)以被制(zhì)出,而且将對進水(shuǐ)的(de)水(shuǐ)質要求要降低,特别是矽和(hé)硬度的(de)要求。
附1:EDI的(de)維護需求
EDI在一個(gè)設計(jì)良好的(de)系統中需要很少(shǎo)的(de)維護。使用(yòng)的(de)儀表每1-2年需要一次校(xiào)準。強烈推薦每周要把壓力、流量、電流數據做幾次(4-7?)記錄在案,以便以後用(yòng)來研究污物(wù)和(hé)濃縮比例的(de)問題。當預處理(lǐ)工(gōng)作不正常或者預系統設計(jì)的(de)不好時候,濃縮比例和(hé)污染會(huì)存在。當發現污染的(de)時候,在很多情況下清洗可(kě)以恢複膜的(de)性能(néng)。制(zhì)藥系統将根據預處理(lǐ)系統的(de)清洗來決定EDI系統的(de)清洗,其清洗的(de)過程和(hé)所用(yòng)的(de)化學物(wù)和(hé)RO系統很相(xiàng)似。
EDI的(de)膜堆的(de)壽命爲5-10年甚至更長,膜堆确切的(de)壽命主要取決于水(shuǐ)源、預處理(lǐ)系統和(hé)維護水(shuǐ)平、根本上(shàng)還是取決于其所使用(yòng)的(de)陰離(lí)子的(de)強度的(de)穩定性,在一個(gè)标準的(de)設計(jì)中,簡單的(de)膜的(de)問題可(kě)以通過隔離(lí)而解決,這隻需要幾分(fēn)鍾,甚至不需要停運系統。
附2:怎樣設計(jì)一個(gè)EDI系統?
連同EDI膜堆在一起,一個(gè)完整的(de)EDI系統應包括整流器(qì)、控制(zhì)系統、裝置、管道、閥門和(hé)再循環泵。所有(yǒu)這些安裝在一個(gè)底座上(shàng)。這些部件(jiàn)和(hé)我們在RO系統中的(de)那些部件(jiàn)很相(xiàng)似,但(dàn)整流器(qì)除外,它通過把一個(gè)三相(xiàng)的(de)交流電轉變成直流電來爲EDI系統提供能(néng)量。EDI的(de)生産廠(chǎng)家爲每個(gè)膜提供了一個(gè)标準流速。就象RO的(de)設計(jì)和(hé)建造一樣,原始設備制(zhì)造商根據特定的(de)應用(yòng)設計(jì)了柔性的(de)膜組。在通常的(de)系統中包括RO和(hé)EDI。可(kě)以根據增加和(hé)減少(shǎo)膜的(de)數量來改變産水(shuǐ)量。很多單一膜組的(de)系統設計(jì)每分(fēn)鍾5-10加侖的(de)流量。通過增加多個(gè)膜組可(kě)以增加更多的(de)流量。EDI是一個(gè)精處理(lǐ)技術(shù)。應用(yòng)純淨的(de)RO産品水(shuǐ)或者滲透水(shuǐ)作爲給水(shuǐ)而進一步純化。預處理(lǐ)設計(jì)要求出水(shuǐ)水(shuǐ)質嚴格達到(dào)EDI進水(shuǐ)水(shuǐ)質的(de)要求,根據原水(shuǐ)水(shuǐ)質的(de)不同,可(kě)以采用(yòng)不同的(de)流程來達到(dào)進水(shuǐ)水(shuǐ)質的(de)要求。城市水(shuǐ)處理(lǐ)的(de)典型流程是:超純水(shuǐ)設備多介質過濾器(qì)→活性炭處理(lǐ)→單級RO→EDI。在高(gāo)硬度的(de)水(shuǐ)處理(lǐ)中,軟化被加入到(dào)處理(lǐ)的(de)流程中:多介質過濾器(qì)→活性炭處理(lǐ)→軟化設備→單級RO→EDI。 |