工業(yè)純凈水設備裝置 食品飲料純凈水設備 天純RO反滲透水處理系統

        EDI簡介

采用二級反滲透+EDI制作超純水，其電導率一般可達到17MΩ.CM以上，工業(yè)上廣泛應用于電廠鍋爐、軍工、醫(yī)藥、電子、機械等工業(yè)領域。在此著重對二級反滲透+EDI水處理系統的原理及其工藝流程進行了闡述：益眾水處理引進美國GE、EXL、Ionpure、加拿大坎普爾技術生產的超純水處理系統，采用二級反滲透+EDI技術，自動化程度高，制水量大，水質好（成品水電阻率在17MΩ.CM以上）等特點。現將其工藝流程介紹如下：

多介質過濾

該階段的主要任務是將自來水進行粗過濾，為進入反滲透膜做準備，保證在進入反滲透膜之前達到一定的水質，以保護反滲透膜的使用效果和使用壽命。該過程為將原水箱的自來水經過細砂，活性碳及精密過濾器的過濾，將水中的雜質，有機物，膠體，懸浮物等去除，防止這些大顆粒雜質進入反滲透膜后堵塞反滲透膜。經過粗過濾，水質有了一定的提高。并允許進入下一個環(huán)節(jié)。

一級反滲透 

   經過粗過濾的水再經過反滲透膜即為一級反滲透，反滲透膜為半透膜，能夠阻止Ga2+，Mg2+，Fe-2，SO4-2，Cl-1，Na+等大離子通過，為保證反滲透的效果和保護反滲透膜，必須向反滲透容器中不斷加入阻垢劑，同時必須保證水溫在25℃以上，（冬季使用蒸汽熱交換器）并保證一定的水壓，（使用立泵）在一定的壓力下，含離子水被擠壓通過反滲透膜，從而形成兩種水，凡是通過反滲透膜的水即成品水進入下一個環(huán)節(jié)，而未經過反滲透膜的水被排出，經過一級反滲透處理的水再進入下一個環(huán)節(jié)———二級反滲透。

二級反滲透

二級反滲透的原理與一級反滲透相同，其作用是進一步去除水中的鹽分，（Ga2+，Mg2+，Fe-2，SO4-2，Cl-1，Na+等離子）使得水質進一步提高，經過二級反滲透后，水質電導率可以接近1MΩ.CM。經過一、二級反滲透預處理后，最后保留下來的水成為EDI的給水，而未經過反滲透膜的水（濃水）被及時排出，其比例一般為1：3，即每生產一噸的合格水，就要排掉大約3噸的濃水（中水）。

EDI（Electro deionization）處理

經過二級反滲透的水被儲存在中間水箱，其99%以上的離子已經被除去，但要想進一步提高水質，制造出超純水，除去溶解在水中的微量元素和CO2等還必須經過電滲析，即E DI處理，其原理如下，EDI即連續(xù)電除鹽，是利用混合離子交換樹脂吸附給水中的陰陽離子，同時這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下，分別透過陰陽離子交換膜而被去除的過程。這一過程中離子交換樹脂是被電連續(xù)再生的，因此不需要使用酸和堿再生。這一技術可以替代傳統的離子交換裝置，生產出電阻率高達18MΩ.CM的超純水。該工藝技術被稱為是水處理工業(yè)的革命。與傳統的離子交換相比，EDI具有以下優(yōu)點：EDI無需化學再生；EDI再生時不需要停機；提供穩(wěn)定的水質；能耗低；操作方便，勞動強度?。贿\行費用低。

EDI的給水處理

給水預處理對于EDI及其重要，組件的壽命、性能及維修量都取決于給水中的雜質含量，如果給EDI提供較好的預處理水，組件的清洗率將會降低。EDI濃水一部分循環(huán)（當給水硬度低、電導率時，可以不循環(huán)），另外一部分可以返回到反滲透給水中，也可以回收作為他用或直接排至下水道。

EDI的組件結構

1．淡水室：將離子交換樹脂填充在陰、陽離子交換膜之間形成淡水單元。

2．濃水室：用網狀物將每個EDI單元隔開，形成濃水室。

3．極水室。 

4．絕緣板和壓緊板。

5．電源及水路連接。

可以將EDI并聯運行，可取得更大流量。

EDI過程

一般城市水源中存在鈉、鈣、鎂、氯化物、硝酸鹽、碳酸氫鹽等溶解物。這些化合物由帶負電荷的陰離子和帶正電荷的陽離子組成。通過反滲透預處理，99%以上的離子可以被除去。另外，原水中也可能包括其他微量元素、溶解的氣體（例如CO2）和一些弱電解質（例如硼，二氧化硅）這些雜質在工業(yè)除鹽水中必須被除掉。但是反滲透過程對于這些雜質的清除效果較差。

     離子交換膜和離子交換樹脂的工作原理相近，可以使特定的離子遷移。陰離子交換膜只允許陰離子通過，不允許陽離子通過；而陽離子交換膜正好相反。在一對陰陽離子交換膜之間充填混合離子交換樹脂就形成一個EDI單元。陰陽離子交換膜之間由混合離子交換樹脂占據的空間被稱為淡水室。將一定數量的EDI單元羅列在一起，使陰離子交換膜和陽離子交換膜交替排列，并使用網狀物將每個EDI單元隔開形成濃水室。在給定的直流電壓的推動下，在淡水室中，離子交換樹脂中的陰陽離子分別在電場作用下向正負極遷移，并透過陰陽離子交換樹脂進入濃水室，同時，給水中的離子被離子交換樹脂吸附而占據由離子電遷移而流下的空位。事實上離子的遷移和吸附是同時并連續(xù)發(fā)生的。通過這樣的過程，給水中的離子穿過離子交換膜進入到濃水室被去除而成為除鹽水。

帶負電荷的陰離子（例如0H—、Cl—）被正極（+）吸引而通過陰離子交換膜，進入到臨近的濃水室中。此后這些離子在繼續(xù)向正極遷移中遇到臨近的陽離子交換膜，而陽離子交換膜不允許其通過，這些離子即被EDI組件電流量和離子遷移量成正比。電流量由兩部分組成，一部分源于被除去離子的遷移，另一部分源于水本身電離產生的H+和0H-，這些就地產生的H+和0H-對離子交換樹脂進行連續(xù)再生。

  EDI組件中的離子交換樹脂可以分為兩部分，一部分稱作工作樹脂，另一部分稱作拋光樹脂，二者的界限稱為工作前沿。工作樹脂主要起導電作用，而拋光樹脂在不斷交換和被連續(xù)再生。工作樹脂承擔著除去大部分離子的任務，而拋光樹脂則承擔著去除象弱電解質等較難清除的離子的任務。

   EDI的電源

所使用的直流電源應在運行電壓范圍內空調，并可以提供再生需要的電壓。直流電源的功率應滿足EDI最大電流(6A)的要求。直流電源的紋波率不能超過30%。過高的紋波率會使EDI組件在瞬間承受高于表觀有效電流/電壓，造成對組件的破壞。當多個EDI組件共用一個直流電源時，每個EDI電壓/電流應實現獨立可調。配有電壓表和電流表。同時，應當配備限流裝置。為保護EDI組件，當流經EDI組件的水流量低于某一點時，應關閉電源。

EDI所用儀表

1．壓力表：測定EDI純水、濃水、極水給水壓力和出水壓力。

2．流量計：測量純水出水、濃水入水、極水入水及濃水補水的流量。

3．電導率儀：測量EDI給水和濃水入水電導率。

4．電阻率儀：測量EDI純水電阻率。

5．流量開關：如果流入EDI組件的純水、濃水、極水流量過低，流量開關會促使系統關閉。

阻隔在濃水中，在濃水中，透過陰陽膜的離子維持電中性。         

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