EDI设备的基本原理.docx

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EDI设备的基本原理

EDI设备的基本原理（总14页）

 EDI是一种将子交换离技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。

它巧妙的将电渗析和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，从而达到水纯化的目的。

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和氢氧根离子，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设施的除盐率可以高达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以上的超纯水。

    EDI膜堆是由夹在两个电极之间一定对数的单元组成。

在每个单元内有两类不同的室：

待除盐的淡水室和收集所除去杂质离子的浓水室。

淡水室中用混匀的阳、阴离子交换树脂填满，这些树脂位於两个膜之间：

只允许阳离子透过的阳离子交换膜及只允许阴离子透过的阴离子交换膜。

通常EDI系统消除了酸和腐蚀物，它们的运输、存储、处理都比较危险。

EDI系统比复杂的混床操作要简单、连续，需要更少的劳动力。

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中和装置和相关连的设备等。

它的工艺过程产生很少的排放物，产生的排放物都是许可的，实际上EDI系统中大多数排放水可以回收到水处理系统的入口。

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的消耗是电能，膜堆有时候需要清洗和替换。

在相同产水量的情况下，EDI消耗的劳动力和废水的排放量比混床要显著的少。

根据进水水质和出水的品质，每产生1000加仑的水每小时EDI消耗的电量比混和离子交换消耗更少。

    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CL－等杂质离子吸咐到相应的离子交换树脂上时，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。

这些杂质离子由於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。

EDI的工作流程：

    EDI模块（膜堆）是EDI工作的核心。

一个简单的EDI膜堆主要由两个电性相反的电极和多个模块单元对组成，一个膜单元对由一个填满阳离子和阴离子交换树脂的淡水室、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。

在每个膜堆的内部有两个带有600V电压的电极，这是通过每个膜堆必需的电压。

正极带正电压，负极带负电压，电流在正极和负极之间通过30个膜单元。

任一个淡水室都包含着阳树脂和阴树脂，它相当于一个8千米厚的混床。

一个阳膜朝着阴极的方向把淡水室和浓水室分开，在另外一边，阴膜也把淡水市和浓水室分开。

EDI用的膜和反渗透用的膜很不相同，反渗透用的膜允许小颗粒的分子污染物和离子以及水通过，而EDI膜象离子交换树脂一样是用聚苯乙烯材料制作的，只允许带适当电荷的离子通过，水基本上不能通过。

树脂通过水的分离持续的再生。

在电场中，给水中的水分子被分离成H+和OH-

，被异性电荷相吸，H+通过阳阳树脂移向阴极的方向，OH-通过阴树脂移向阳极的方向。

这种H+和OH-的迁移再生了树脂，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+和OH-结合生成生产的水。

浓水室中自己水的流动将带走水中的阴阳离子。

膜阻止带相反电荷的离子的进入淡水室在水流通过淡水室的过程中，离子被树脂去处，所以膜的有效侧（淡水室）就会产生纯水。

EDI的再循环工艺：

在EDI中，90%到95%的水流过淡水室，水流并行的通过多个膜堆，每个膜堆都并联很多个淡水室，水流一次性的通过淡水室，流出来的就是高纯水。

另外的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。

浓水的再循环增加了水的电导率而要增加EDI系统通过的电流。

EDI废水的PH主要由给水的品质决定。

通常都是品质很好的水，PH接近中性。

排放的浓水可以通过返回到进水口进行回收，极水包含低浓度的氢气、氧气和氯气要送到一个通风的地方进行排放。

在过去的三年内，EDI系统已经被许多的水处理的领域所接受，最近的研究已经铺平了EDI膜的发展道路，在将来的岁月里，将要为电能的节约和水品质的提高，特别是硅和硼的减少而努力。

在将来的几年内，可以预测更高质量的水质可以被制出，而且将对进水的水质要求要降低，特别是硅和硬度的要求。

EDI的维护需求：

    EDI在一个设计良好的系统中需要很少的维护。

使用的仪表每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和浓缩比例的问题。

当预处理工作不正常或者预系统设计的不好时候，浓缩比例和污染会存在。

当发现污染的时候，在很多情况下清洗可以恢复膜的性能。

制药系统将根据预处理系统的清洗来决定EDI系统的清洗，其清洗的过程和所用的化学物和反渗透系统很相似。

    EDI的膜堆的寿命为5-10年甚至更长，膜堆确切的寿命主要取决于水源、预处理系统和维护水平、根本上还是取决于其所使用的阴离子的强度的稳定性，在一个标准的设计中，简单的膜的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和最终用户所接受，有着可靠的、有经济效益的解决方案。

历史上，制取超纯水的设备系统总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的同时，它需要大量再生。

在过去的二十多年，反渗透已经在工业上被接受，用来代替阳床和阴床，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的、无化学处理的系统。

    几十年来纯水的制备是以消耗大量的酸碱为代价的，酸碱在生产、运输、储存和使用过程中，不可避免地会带来对环境的污染，对设备的腐蚀，对人体可能的伤害以及维修费用的居高不下。

反渗透的使用大大减少了酸碱的用量。

反渗透和电除盐的广泛使用，将会带给纯水制备一次产业性革命。

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EDI装置是应用在反渗透系统之后，取代传统的混合离子交换技术（MB-DI）生产稳定的去离子水。

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，省略了混床和再生装置；

    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，达到超纯水的指标。

混床离子交换设施的净水过程是间断式的，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、废水处理和污水排放等费用。

    在电耗方面，EDI装置约t水，混床工艺约t水，电耗的成本在电厂来说是比较经济的，可以用厂用电的价格核算。

    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。

    至于药剂费和设备折旧费两者相差不大。

    总的来说，在运行费用中，常规混床吨水运行成本高于EDI装置。

因此，EDI装置多投资的费用在几年内完全可以回收。

    4.环保效益显著，增加了操作的安全性； 本溪EDI超纯水设备,本溪EDI高纯水设备 

    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、碱和清洗用水，大大降低了劳动强度。

更重要的是无废酸、废碱液排放，属于非化学式的水处理系统，它无需酸、碱的贮存、处理及无废水的排放，因而它对新用户具有特别的吸引力。

本人在电厂化学运行工作17年，对化学专业运行、检修有一定的工作经验。

熟悉化学的主要设备：

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的维护。

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的经验。

在电厂担任过运行主任、化学专工有着多年的管理经验。

对化学专业有多年的运行、管理经验。

化学专业运行异常或故障能做出准确判断，并能提出正确的处理方法。

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的运行经验。