1、 技术支持：15077777996 EDI 原理及其在纯水清洁生产中的应用EDI 超纯水设备,超纯水设备,化工超纯水设备1.EDI 技术的发展电去离子 (EDI-electrodeionisation)是一种将离子交换树脂和离子膜相结合,在电场作用下连续去除离子的水处理方法。该技术是随着工业生产对纯水质量要求不断提高和环保对水处理中水利用率和化学物品的排放控制要求提高而逐步发展起来的。历史上 ,早期的纯水的需求主要来自于医药、化工、发电、造纸等行业,水质要求相对较低。在六、七十年代,纯水制备主要采用蒸馏和离子交换。前者能耗很高,后者需要化学药剂再生,既麻烦又不经济, 而且由于强型树脂对一般有
2、机分子去除效果很差, 出水中 TOC 含量高。随着半导体工业的发展, 对纯水质量要求不断提高 ,从而大大推动了纯水技术的发展。到八十年代,膜技术得到广泛应用, 微滤、超滤、电渗析和反渗透(RO)等先进的水处理技术得到长足发展。RO-混床系统取代了传统的离子交换系统,解决了TOC 问题,满足了诸如电子等行业对纯水质量要求。但是, 由于 RO 脱盐率有限,混床需要化学药剂再生的问题仍未解决,并且出于环保需要, 减少化学再生药剂使用的呼声越来越大,因而以电化学为基础的 EDI 技术便得到了重视。EDI 超纯水设备,超纯水设备, 化工超纯水设备2.EDI 结构和工作原理EDI 常与 RO 连用,构成
3、RO-EDI 纯水系统。如上所述,EDI 已设计成标准模块,EDI单元就是由若干模块组合而成。每个 EDI 模块结构如图 1 所示,有数个双腔室夹在两个电极(加直流电 )之间,呈层叠式板框结构;双腔室包括淡水腔(用 D 表示)和浓水腔(用C 表示); 二腔之间隔以一对阴、阳离子膜(亦称阴向膜或阳向膜 ),阴、阳膜间装填阴阳树脂混合床构成 D 室;该阴、阳膜分别与另一 D 室中的阳、阴膜间构成 C 室。进水按一定比例通过 C 室和 D 室。离子在 D 室的行为可以理解为四个过程:离子在电场作用下向浓水室迁移;离子与树脂的结合; 水的电离和迁移,迁移到 C 室中的H+和 OH-离子又结合成水; 由
4、于电场作用, 离子不断从树脂上离解 ,使树脂不断再生。它们在电场作用下达成平衡(以 Na+为例):与普通混床不同之处在于,进入 D 室中的阴、阳离子先是与树脂结合,而后在直流电场作用下从树脂上不断离解,分别通过阴、阳膜向阳极和阴极移动,树脂同时得以再生。由于上述平衡作用,在水流方向上形成浓度梯度, 可根据进水情况和出水要求调节电流(电压 )大小 ,使流出的水为不含阴、阳离子的纯水;由于膜对阴、阳离子的选择通透性,进入 C 室的离子不能通过另一极膜而在 C 室浓缩。 技术支持：15077777996 典型的 EDI 系统中,90%95%的进水是通过 D 腔的,5% 10%的进水通过 C腔。为了防
5、止结垢,浓水用泵强制循环, 高速通过膜面。浓水部分排放;排放的浓水可返回 RO 再处理。3.EDI 的经济技术特点及环保价值EDI 技术的最大特点是用电场和离子膜取代离子交换树脂的化学再生,使 RO-EDI纯水系统在设备结构、使用操作、运行费用等方面与 RO2 混床相比具有明显优势; 并克服了再生树脂所产生的废水排放问题，同时有废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。(1)EDI 与 RO 配套使用,可调节电流以改变出水质量,用标准模块组合改变出水量。十多年的商业应用表明,该系统在 100 磅/ 平方英寸(7kg/cm2)压力下运行稳定,出水电阻率可达到
6、16M8cm 以上, 含 Si 量在 20ppb 以下,水质可靠, 能满足目前最严格的工业用水质量要求,出水量可高达 2000 加仑/分(450 立方米/小时)。(2)EDI 不用再生树脂,免除了树脂化学再生配套设施(如酸碱贮罐、泵和管道)使纯水系统设备结构简化,投资节省, 操作简化,运行费用降低。(3)技术经济比较还表明,EDI 比混床系统更能适应进水中 TDS 变化而不影响出水质量,而且对制水成本影响很小。(4)EDI 环境效益显著,表现在二个方面:克服了树脂化学再生造成的废水污染;EDI 排放的浓水可直接回到 RO 之前再利用,这样 EDI 单元可以做到没有废水排放。EDI 超纯水设备,
7、超纯水设备,化工超纯水设备4.EDI 技术应用前景由于 EDI 上述优点,EDI 技术和产品发展很快。目前,国际上已有多家公司生产销售RO-EDI 系统。其应用不仅在制药、造纸、化工、发电等工业部门,而且还应用于其他领域。如美国 Millipore 公司 Elix 系列纯水设备就采用了 RO-EDI 技术,用于分析实验室用纯水制备,其 EDI 出水质量符合分析实验室用纯水二级标准。事实上,EDI 已在国际上形成稳定市场,并在不断拓展。随着环境意识的加强和环保要求的提高,与需要化学再生而产生大量废水污染的传统混床相比,EDI 技术将倍受青睐。并且随着膜技术的不断发展,RO-EDI 系统可望有进一步的改进。有关专家预测, 未来 35 年内 85%的工业水处理系统将采用 RO-EDI 技术。我国目前还没有大规模应用 EDI 技术, 与 UF 和 RO 等膜技术研究相比,EDI 技术研究滞后。而国内水处理技术市场很大,并且发展很迅猛。因此,研究开发和应用 EDI 技术十分必要。
