EDI的工作原理
EDI技術(shù)是借助離子交換樹脂的離子交換作用以及陰陽離子交換膜對陰、陽離子的選擇性透過作用,在直流電場的作用下,實現(xiàn)離子定向遷移,從而完成對水的深度除鹽。由于離子交換、離子遷移及離子交換樹脂的電再生相伴發(fā)生,猶如一個邊交換邊再生的混和離子交換樹脂柱,可以連續(xù)不斷地制取高純水,因而該過程又稱連續(xù)去離子。
工作原理
典型的EDI系統(tǒng)涉及到這樣一個處理工序:預(yù)處理-RO-EDI。EDI接在RO之后具有很多優(yōu)勢:RO對2價以上的離子,如Ca2+、Mg2+等具有很高的脫鹽率,因而可有效降低原水硬度,有利于EDI膜堆長期穩(wěn)定運行;同時有利于EDI淡水室水的解離,產(chǎn)生足夠的H+和OH-,從而實現(xiàn)對離子交換樹脂的電化學(xué)再生,使相當(dāng)一部分樹脂處在交換-再生平衡狀態(tài),即不*酸、堿對樹脂進(jìn)行化學(xué)再生,且離子交換樹脂用量僅相當(dāng)于傳統(tǒng)工藝的5%,既降低了合成樹脂的消耗量,又避免了因樹脂再生使用大量酸堿所造成的高運行成本和高污染。
樹脂床利用加在室兩端的直流電進(jìn)行連續(xù)地再生,電壓使進(jìn)水中的水分子分解成H+及OH-,水中的這些離子受相應(yīng)電極的吸引,穿過陽、陰離子交換樹脂向所對應(yīng)膜的方向遷移,當(dāng)這些離子透過交換膜進(jìn)入濃水室后,H+和OH-結(jié)合成水。這種H+和OH-的產(chǎn)生及遷移正是樹脂得以實現(xiàn)連續(xù)再生的機理。
當(dāng)進(jìn)水中的Na+及CI-等雜質(zhì)離子吸附到相應(yīng)的離子交換樹脂上時,這些雜質(zhì)離子就會發(fā)生像普通混床內(nèi)一樣的離子交換反應(yīng),并相應(yīng)地置換出H+及OH-。一旦在離子交換樹脂內(nèi)的雜質(zhì)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(xù)地穿過樹脂直至透過交換膜而進(jìn)入濃水室。這些雜質(zhì)離子由于相鄰隔室交換膜的阻擋作用而不能向?qū)?yīng)電極的方向進(jìn)一步地遷移,因此雜質(zhì)離子得以集中到濃水室中,然后可將這種含有雜質(zhì)離子的濃水排出膜堆。
在典型的EDI系統(tǒng)中,進(jìn)水的90-95%直接通過淡水室,5-10%的進(jìn)水被分配進(jìn)濃水室。濃水用泵打循環(huán)并使其在膜堆中達(dá)到較高的流速,這樣可以起到提高除鹽效率、促進(jìn)水流的混合、降低可能的結(jié)垢等作用。濃縮離子可以通過從濃水循環(huán)回路中排除一定比例的水后而從膜堆中除去,這種PH在5-8的水可以回收或直接打回到預(yù)處理系統(tǒng)的入口。在電去離子的過程中,將進(jìn)水中的雜質(zhì)離子去除后即制得高品質(zhì)的除鹽水。
EDI的優(yōu)點
EDI在傳統(tǒng)的水處理系統(tǒng)中可替代現(xiàn)有的混床,它能夠連續(xù)穩(wěn)定地制出高純度的水。EDI的zui大優(yōu)點在于不用化學(xué)藥劑進(jìn)行再生,因而不需要化學(xué)再生藥劑貯存罐及相應(yīng)的中和池,而且無須對有害的化學(xué)廢水進(jìn)行收集、貯存及處理,結(jié)果使EDI大大的簡化了系統(tǒng)。
還有一個優(yōu)點是,EDI排出的濃水中僅含有進(jìn)水中的雜質(zhì)成分,通常這種水的水質(zhì)比預(yù)處理系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)要好,故濃水可以直接排至RO的入口,這樣就有效地消除了對廢水的排放。相反,混床的再生是個一次性的過程,由于使用化學(xué)藥劑再生樹脂床,其廢液中含有比一般EDI濃水高3-4倍的廢棄離子,這類廢液通常不回收到預(yù)處理系統(tǒng)中,而是排放于廢水中和池內(nèi)
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