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EDI技术在水处理系统中的应用

返回列表 来源: 发布日期: 2019.05.13

1、EDI的基本工作原理:

    EDI是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术(电渗析技术)相结合的纯水制造技术。该技术利用离子交换能深度脱盐来克服电渗析极化而脱盐不彻(che)底(di),又利用电渗析极化而发生水电离产生H和OH离子实现树脂自再(zai)生(sheng)来克服树脂失效后通过化学药剂再(zai)生(sheng)的缺陷,是20世纪80年代以来逐渐兴起的新技术。经过十几年的发展,EDI技术已经在北美及欧洲占据了相当部分的超纯水市场。

    EDI装置包括阴/阳离子交换膜、离子交换树脂、直流电源等设备。其中阴离子交换膜只允许阴离子透过,不允许阳离子通过,而阳离子交换膜只允许阳离子透过,不允许阴离子通过。离子交换树脂充夹在阴 阳离子交换膜之间形成单个处理单元,并构成淡水室。单元与单元之间用网状物隔开,形成浓水室。在单元组两端的直流电源阴 阳电极形成电场。来水水流流经淡水室,水中的阴 阳离子在电场作用下通过阴 阳离子交换膜被清(qing)除(chu),进入浓水室。在离子交换膜之间充填的离子交换树脂大大地提高了离子被清(qing)除(chu)的速度。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(zai)生(sheng),以使离子交换树脂保持zui佳状态。EDI装置将给水分成三股独立的水流:纯水、浓水、和极水。纯水(90%~95%)为zui终得到水,浓水(5%~10%)可以再循环处理,极水(1%)排放掉。

    EDI装置属于精处理水系统,一般多与反渗透(RO)配合使用,组成预处理、反渗透、EDI装置的超纯水处理系统,取代了传统水处理工艺的混合离子交换设备。EDI装置进水要求为电阻率为0.025~0.5 MΩ·cm,反渗透装置完(wan)全(quan)可以满足要求。EDI装置可生产电阻率高达15 MΩ·cm以上的超纯水。

2T二级反渗透+EDI+抛光混床(3)

2、EDI装置的特点:

    EDI装置不需要化学再(zai)生(sheng),可连续运行,进而不需要传统水处理工艺的混合离子交换设备再(zai)生(sheng),所需的酸碱液,以及再(zai)生(sheng),所排放的废水。其主要特点如下:     

(1)连续运行,产品水水质稳定。    

(2)容易实现全自动控制。    

(3) 无须用酸碱再(zai)生(sheng),。     

(4)不会因再(zai)生(sheng),而停机。   

(5) 节省了再(zai)生(sheng),用水及再(zai)生(sheng)污水处理设施。     

(6)产水率高(可达95%)。   

(7) 无须酸碱储备和酸碱稀释运送设施。    

(8) 占地面积小。     

(9)使用安(an)_全(quan)可靠,避免工人接触酸碱。     

(10)降低运行及维护成本。     

(11)设备单元模块化,可灵活的组合各种流量的净水设施。     

(12)安装简单、费用低廉

1T二级+EDI+抛光混床系统

3、EDI装置与离子交换设备比较:

    EDI装置与离子交换设备属于水处理系统中的精处理设备,下面将两种设备在产水水质、投资量及运行成本方面进行比较,来说明EDI装置在水处理中应用的优越性。
(1)产品水水质比较:

    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15 MΩ·cm,zui高可达18 MΩ·cm,达到超纯水的指标。离子交换设施的净水过程是间断式的,在刚刚被再(zai)生(shang)后,其产品水水质较高,而在下次再(zai)生(shang)之前,其产品水水质较差。

(2)投资量比较:

    与离子交换设施相比EDI装置投资量要高约20%左右,但从混床需要酸碱储存、酸碱添加和废水处理设施及后期维护、树脂更换来看,两者费用相差在10%左右。随着技术的提高与批量生产,EDI装置所需的投资量会大大的降低。另外,EDI装置设备小巧,所需厂房远远小于混床。


(3)运行成本比较:
    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(zai)生(shang)用水、废水处理和污水排放等费用。
    在电耗方面,EDI装置约0.5 kWh/t水,混床工艺约0.35 kWh/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(zai)生(shang)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,EDI装置吨水运行成本在2.4元左右,常规混床吨水运行成本在2.7元左右,高于EDI装置。因此,EDI装置多投资的费用在几年内完(wan)全(quan)可以回收。

2T二级反渗透+edi+抛光混床(2)

4、EDI技术的应用:

    EDI技术在国外广泛的应用有十几年的时间,大多用于制药行业、微电子行业、发电工业和实验室。在表面清洗、表面涂装、电解工业和化工工业的应用也日趋广泛。在我国应用时间只有2~3年,主要用于医药和微电子工业的超纯水的处理,而在发电行业化学水处理系统中的应用刚刚兴起。

    目前在山东部分热电厂已采用了EDI技术处理锅炉补水。此系统主要包括加药系统、多介质过滤器、活性炭过滤器、反渗透、EDI设备。处理水量160 t/h。2000年冬季采暖期投运,运行良好。目前二期(150 t/h)工程正在安装,在今年的冬季采暖期两期工程将全部投运。

5、结论:

EDI装置属于水精处理设备,具有连续产水、水质高、易控制、占地少、不需酸碱、利于环保等优点,具有广泛的应用前景。随着设备改进与技术完善以及针对不同行业进行优化,初投资费用会大大降低。可以相信在不久的将来会完(wan)全(quan)取代传统的水处理工艺中的混合离子交换设备。

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