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EDI设备-连续电解除盐技术

来源：慧聪源环保 日期：2018-10-19 17:06:57 点击：3706 属于：技术动态

EDI是将电渗析和离子交换相互结合在一起的除盐新工艺。该技术应用电再生离子交换除盐工艺取代传统混
合离子交换除盐工艺DI。通过离子交换树脂及选择性离子膜达到高脱盐效果，与反渗透结合的联合工艺使产水水质可达10~15MΩ的高脱盐效果，.EDI采用标准组件设计可根据要求组合成不同规格系统.

工作原理

EDI（Electrodeionization）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 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。
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 CI－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。
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。反渗透和电除盐的广泛使用，将会带给纯水制备一次产业性革命。
EDI模块将离子交换树脂充夹在阴/阳离子交换膜之间形成EDI单元。EDI模块中将一定数量的EDI单元间用格板隔开，形成浓水室和淡水室。又在单元组两端设置阴/阳电极。在直流电的推动下，通过淡水室水流中的阴阳离子分别穿过阴阳离子交换膜进入到浓水室而在淡水室中去除。而通过浓水室的水将离子带出系统，成为浓水. EDI设备一般以二级反渗透(RO)纯水作为EDI给水。RO纯水电阻率一般是40-2μS/cm(25℃)。EDI纯水电阻率可以高达18 MΩ.cm(25℃)，但是根据去离子水用途和系统配置设置，EDI超纯水适用于制备电阻率要求在1-18.2MΩ.cm(25℃)的纯水。
EDI技术被制药工业、微电子工业、发电工业和实验室所普遍接受。在表面清洗、表面涂装、电解工业和化工工业高纯水设备的应用中也日趋广泛。

系统特点

EDI设备的优点：
1、连续产出超纯水，出水水质具有最佳的稳定度，以高产率产生超纯水(产率可以高达95%);
2、模块化生产，实现设备的全自动控制;
3、不需要酸碱再生，不会因为再生而停机;
4、不需要酸碱稀释运输设施和酸碱储备;
5、设备结构紧凑，体积小，占地面积少;
6、使用安全可靠，避免人工接触酸碱;
7、节省了反冲和清洗用水，无再生污水，不须污水处理设备;
8、安装简单方便，安装费用低廉;减低设备的运行成本及维修成本;
9、设备运行操作简单，劳动强度较低;

制造历史进程

第一阶段：预处理过滤器——>阳床——>阴床——>混合床;
第二阶段：预处理过滤器——>反渗透——>混合床;
阶段：预处理过滤器——>反渗透——>EDI(无需酸碱)。
近几十年以来，混床离子交换技术(D)一直作为超纯水制备的标准工艺。由于其需要周期性的再生且再生过程中消耗大量的化学药品(酸碱)和工业纯水，并造成一定的环境问题，因此需要开发无酸碱超纯水系统。
正因为传统的离子交换已经越来越无法满足现代工业和环保的需求，于是将膜、树脂和电化学原理相结合的EDI技术成为水处理技术的一场革命。其离子交换树脂的的再生使用的是电能，而不再需要酸碱，因而更满足于当今世界的环保要求。
自从1986年EDI膜堆技术工业化以来，全世界已安装了数千套EDI系统，尤其在制药、半导体、电力和表面清洗等工业中得到了大力的发展，同时在废水处理、饮料及微生物等领域也得到广泛使用。
EDI超纯水设备是应用在反渗透系统之后，取代传统的混床离子交换技术(MB-DI)生产稳定的超纯水。

技术优点

① 产水水质高(最高18 MΩ.cm);
②操作简单、安全。管理方便;
③不会因再生而停机;
④无需酸碱化学药剂再生;
⑤运行费用低;
⑥占地面积小;
⑦无污水排放。

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