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EDI設備-連續電解除鹽技術

來源：慧聰源環保 日期：2018-10-19 17:06:57 點擊：3807 屬于：技術動態

EDI是將電滲析和離子交換相互結合在一起的除鹽新工藝。該技術應用電再生離子交換除鹽工藝取代傳統混
合離子交換除鹽工藝DI。通過離子交換樹脂及選擇性離子膜達到高脫鹽效果，與反滲透結合的聯合工藝使產水水質可達10~15MΩ的高脫鹽效果，.EDI采用標準組件設計可根據要求組合成不同規格系統.

工作原理

EDI（Electrodeionization）是一種將離子交換技術、離子交換膜技術和離子電遷移技術相結合的純水制造技術。它巧妙的將電滲析和離子交換技術相結合，利用兩端電極高壓使水中帶電離子移動，并配合離子交換樹脂及選擇性樹脂膜以加速離子移動去除，從而達到水純化的目的。在EDI除鹽過程中，離子在電場作用下通過離子交換膜被清除。同時，水分子在電場作用下產生氫離子和氫氧根離子，這些離子對離子交換樹脂進行連續再生，以使離子交換樹脂保持最佳狀態。
EDI 膜堆是由夾在兩個電極之間一定對數的單元組成。在每個單元內有兩類不同的室：待除鹽的淡水室和收集所除去雜質離子的濃水室。淡水室中用混勻的陽、陰離子交換樹脂填滿，這些樹脂位於兩個膜之間：只允許陽離子透過的陽離子交換膜及只允許陰離子透過的陰離子交換膜。
樹脂床利用加在室兩端的直流電進行連續地再生，電壓使進水中的水分子分解成 H+及 OH－，水中的這些離子受相應電極的吸引，穿過陽、陰離子交換樹脂向所對應膜的方向遷移，當這些離子透過交換膜進入濃室后， H +和 OH－結合成水。這種 H+和 OH－的產生及遷移正是樹脂得以實現連續再生的機理。當進水中的 Na+及 CI－等雜質離子吸咐到相應的離子交換樹脂上時，這些雜質離子就會發生象普通混床內一樣的離子交換反應，并相應地置換出 H+及 OH－。一旦在離子交換樹脂內的雜質離子也加入到 H+及 OH－向交換膜方向的遷移，這些離子將連續地穿過樹脂直至透過交換膜而進入濃水室。這些雜質離子由於相鄰隔室交換膜的阻擋作用而不能向對應電極的方向進一步地遷移，因此雜質離子得以集中到濃水室中，然后可將這種含有雜質離子的濃水排出膜堆。
幾十年來純水的制備是以消耗大量的酸堿為代價的，酸堿在生產、運輸、儲存和使用過程中，不可避免地會帶來對環境的污染，對設備的腐蝕，對人體可能的傷害以及維修費用的居高不下。反滲透和電除鹽的廣泛使用，將會帶給純水制備一次產業性革命。
EDI模塊將離子交換樹脂充夾在陰/陽離子交換膜之間形成EDI單元。EDI模塊中將一定數量的EDI單元間用格板隔開，形成濃水室和淡水室。又在單元組兩端設置陰/陽電極。在直流電的推動下，通過淡水室水流中的陰陽離子分別穿過陰陽離子交換膜進入到濃水室而在淡水室中去除。而通過濃水室的水將離子帶出系統，成為濃水. EDI設備一般以二級反滲透(RO)純水作為EDI給水。RO純水電阻率一般是40-2μS/cm(25℃)。EDI純水電阻率可以高達18 MΩ.cm(25℃)，但是根據去離子水用途和系統配置設置，EDI超純水適用于制備電阻率要求在1-18.2MΩ.cm(25℃)的純水。
EDI技術被制藥工業、微電子工業、發電工業和實驗室所普遍接受。在表面清洗、表面涂裝、電解工業和化工工業高純水設備的應用中也日趨廣泛。

系統特點

EDI設備的優點：
1、連續產出超純水，出水水質具有最佳的穩定度，以高產率產生超純水(產率可以高達95%);
2、模塊化生產，實現設備的全自動控制;
3、不需要酸堿再生，不會因為再生而停機;
4、不需要酸堿稀釋運輸設施和酸堿儲備;
5、設備結構緊湊，體積小，占地面積少;
6、使用安全可靠，避免人工接觸酸堿;
7、節省了反沖和清洗用水，無再生污水，不須污水處理設備;
8、安裝簡單方便，安裝費用低廉;減低設備的運行成本及維修成本;
9、設備運行操作簡單，勞動強度較低;

制造歷史進程

第一階段：預處理過濾器——>陽床——>陰床——>混合床;
第二階段：預處理過濾器——>反滲透——>混合床;
階段：預處理過濾器——>反滲透——>EDI(無需酸堿)。
近幾十年以來，混床離子交換技術(D)一直作為超純水制備的標準工藝。由于其需要周期性的再生且再生過程中消耗大量的化學藥品(酸堿)和工業純水，并造成一定的環境問題，因此需要開發無酸堿超純水系統。
正因為傳統的離子交換已經越來越無法滿足現代工業和環保的需求，于是將膜、樹脂和電化學原理相結合的EDI技術成為水處理技術的一場革命。其離子交換樹脂的的再生使用的是電能，而不再需要酸堿，因而更滿足于當今世界的環保要求。
自從1986年EDI膜堆技術工業化以來，全世界已安裝了數千套EDI系統，尤其在制藥、半導體、電力和表面清洗等工業中得到了大力的發展，同時在廢水處理、飲料及微生物等領域也得到廣泛使用。
EDI超純水設備是應用在反滲透系統之后，取代傳統的混床離子交換技術(MB-DI)生產穩定的超純水。

技術優點

① 產水水質高(最高18 MΩ.cm);
②操作簡單、安全。管理方便;
③不會因再生而停機;
④無需酸堿化學藥劑再生;
⑤運行費用低;
⑥占地面積小;
⑦無污水排放。

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