01
Что такое EDI?
Полное английское название EDI - электролиз, что переводится как электрическая опреснение, также известная как технология электродеионизации или электродиализ упакованной кровати.
Технология электродейонизации сочетает в себе методы ионного обмена и электродиализа.и является все более широко используемой и эффективной технологией очистки воды после ионно-обменных смол.
Он не только использует преимущества непрерывного опреснения с помощью технологии электродиализа, но и достигает глубокого опреснения с помощью технологии ионного обмена;
Это не только улучшает дефект снижения эффективности тока в процессе электродиализа для обработки растворов с низкой концентрацией, улучшает перенос ионов,но также позволяет регенерацию ионных обменников, избегая использования регенераторов и уменьшая вторичное загрязнение, возникающее при использовании кислотно-базовых регенераторов, достигая непрерывной работы деионизации.
изображение
Схематическая схема EDI
Основные принципы деионизации EDI включают следующие три процесса:
1Процесс электродиализа
Под действием внешнего электрического поля электролиты в воде избирательно мигрируют через смолы ионного обмена и разряжаются с концентрированной водой, тем самым удаляя ионы из воды.
2Процесс ионного обмена
Используя ионобменную смолу для обмена ионами примесей в воде в сочетании с ионами примесей в воде, можно достичь эффективного удаления ионов из воды.
3Электрохимический процесс регенерации
Использование H+ и OH-генерируемых поляризацией воды на интерфейсе смолы ионного обмена для электрохимической регенерации смолы, достижение саморегенерации смолы.
02
Каковы факторы, влияющие на EDI, и меры контроля?
1Влияние проводчивости входа
При одном и том же рабочем токе, по мере увеличения проводимости сырой воды, скорость удаления слабых электролитов посредством EDI снижается, а проводимость сточных вод также увеличивается.
Если проводимость сырой воды низкая, то и содержание ионов низкое.и низкая концентрация ионов приводит к образованию большого градиента электромотивной силы на поверхности смолы и мембраны в пресноводной камере, что приводит к увеличению степени диссоциации воды, увеличению максимального тока и большему количеству вырабатываемых H+ и OH-приводит к хорошему эффекту регенерации анионно-катионно-обменной смолы, заполненной в пресноводной камере.
Следовательно, необходимо контролировать проводимость поступающей воды, чтобы гарантировать, что проводимость поступающей воды EDI составляет менее 40us/cm,который может гарантировать квалифицированную проводимость сточных вод и удаление слабых электролитов.
2Влияние рабочего напряжения и тока
Рабочий ток увеличивается, а качество производимой воды продолжает улучшаться.
Но если поток увеличивается после достижения самой высокой точки, из-за чрезмерного количества ионов H+ и OH-генерируемых ионизацией воды,большое количество избыточных ионов выступают в качестве ионов-носителей тока для проводимостиВ то же время, из-за накопления и блокировки большого количества ионов-носителей тока во время их движения,происходит даже контрдиффузия, что приводит к снижению качества производимой воды.
Поэтому необходимо выбрать подходящее рабочее напряжение и ток.
3Влияние индекса туманности и загрязнения (SDI)
Канал производства воды компонента EDI заполнен смолой ионного обмена.что приводит к увеличению разницы давления в системе и снижению производства воды.
Следовательно, требуется соответствующая предварительная обработка, и сточные воды РО, как правило, соответствуют требованиям ввода EDI.
4Влияние твердости
Если остаточная твердость поступающей воды в EDI слишком высока, это вызовет чешую на поверхности мембраны концентрированного водного канала, уменьшит скорость потока концентрированной воды,уменьшает электрическое сопротивление производимой воды, влияют на качество производимой воды, а в тяжелых случаях блокируют концентрированную воду и каналы крайней воды компонентов,в результате повреждения компонентов из-за внутреннего нагрева.
Может сочетаться с удалением CO2 для смягчения и добавления щелочи в RO-приток; когда содержание соли в притоке высокое,эффект твердости можно регулировать путем добавления первой ступени ОР или нанофильтрации в сочетании с опреснением.
5Влияние общего количества органического углерода (TOC)
Если содержание органических веществ в потоке слишком высокое, это приведет к органическому загрязнению смолы и селективной проницаемой мембраны,что приводит к увеличению рабочего напряжения системы и снижению качества производимой водыВ то же время в концентрированном канале воды легко образуются органические коллоиды, которые могут блокировать канал.
Поэтому при переработке дополнительный уровень R0 может быть добавлен в сочетании с другими требованиями к показателям для выполнения требований.
6Влияние ионов металлов, таких как Fe и Mn
Металлические ионы, такие как Fe и Mn, могут вызвать "отравление" смолы, а металлическое "отравление" смолы может привести к быстрому ухудшению качества сточных вод EDI,особенно быстрое снижение скорости удаления кремния.
Кроме того, окислительное каталитическое действие металлов с переменной валентностью на смолы с ионным обменом может привести к постоянному повреждению смолы.
В целом, содержание Fe в входе EDI во время работы контролируется ниже 0,01 мг/л.
7Влияние CO2 на
HCO3-, генерируемый CO2 в притоке, является слабым электролитом, который может легко проникнуть в слой смолы ионного обмена и вызвать снижение качества производимой воды.
Перед погружением в воду можно использовать вышку дегазации для удаления.
8Влияние общего содержания анионов (TEA)
Высокий TEA уменьшит сопротивляемость производства воды EDI или потребует увеличения рабочего тока EDI,В то время как чрезмерно высокий рабочий ток приведет к увеличению системного тока и остаточной концентрации хлора в полярных водах, что наносит ущерб продолжительности жизни полярной мембраны.
В дополнение к вышеперечисленным 8 факторам, влияющим на работу системы EDI, также влияют температура воды, значение pH, SiO2 и оксиды.
03
Характеристики ЭДИ
В последние годы технология EDI широко применяется в таких отраслях, как электроэнергетика, химическая и фармацевтическая промышленность, где требуется высокое качество воды.
Долгосрочные исследования применения в области очистки воды показали, что технология обработки EDI имеет следующие шесть характеристик:
1. Высокое качество воды и стабильный сток
Технология EDI сочетает в себе преимущества непрерывного опреснения электродиализом и глубокого опреснения ионным обменом.Постоянные научные исследования и практика показали, что использование технологии EDI для дальнейшего опреснения может эффективно удалять ионы из воды и достигать высокой чистоты сточных вод.
2Низкие условия установки оборудования и небольшой отпечаток
По сравнению с ионно-обменными блоками, устройства EDI имеют меньшие размеры, меньший вес и не требуют резервуаров для хранения кислоты или щелочей, что может эффективно сэкономить место.
Кроме того, устройство EDI является полностью собранной конструкцией с коротким сроком строительства и минимальной нагрузкой на установку на месте.
3Простая конструкция, легкая эксплуатация и обслуживание
Устройство обработки EDI может быть модулировано для производства и может автоматически непрерывно регенерироваться без необходимости большого и сложного оборудования для регенерации.,Легко управлять и обслуживать.
4Автоматическое управление процессом очистки воды просто и удобно
Устройства EDI могут соединять несколько модулей параллельно с системой, обеспечивая безопасную и стабильную работу модуля, надежное качество и простое управление программой для работы и управления системой.
5- отсутствие выбросов отходов кислотного и щелочного растворов, полезного для охраны окружающей среды
Устройства EDI не требуют кислотной или щелочной химической регенерации, и в основном не происходит сброс химических отходов.
6Уровень восстановления воды высок, а уровень использования воды в технологии обработки EDI обычно превышает 90%
Подводя итог, технология EDI имеет значительные преимущества с точки зрения качества воды, стабильности эксплуатации, простоты эксплуатации и обслуживания, безопасности и защиты окружающей среды.
Устройства EDI имеют высокие требования к качеству поступающей воды, а их разовые инвестиции (затраты на инфраструктуру и оборудование) относительно высоки.
Следует отметить, что, хотя затраты на инфраструктуру и оборудование EDI немного выше, чем на смешанные процессы, учитывая общие эксплуатационные затраты оборудования,Технология EDI все еще имеет определенные преимущества.
Например, станция чистой воды сравнила инвестиционные и эксплуатационные затраты двух процессов,и устройство EDI может компенсировать разницу инвестиций с смешанным процессом постели после одного года нормальной работы.
04
Обратный осмос + EDI против традиционного ионного обмена
1Сравнение первоначальных инвестиций в проект
Что касается первоначальных инвестиций в проект, то в системы очистки воды с низкими показателями потока производства воды,процесс обратного осмоса + EDI устраняет большую регенерационную систему, требуемую традиционными процессами ионного обменаЭто не только значительно снижает затраты на приобретение оборудования, но и экономит около 10% до 20% площади земли,тем самым снижая затраты на строительство и приобретение земель для строительства заводов.
Из-за того, что высота традиционного оборудования для обмена ионами обычно превышает 5 м, а высота оборудования для обратного осмоса и EDI составляет не более 2,5 м,Высота мастерской по очистке воды может быть уменьшена на 2-3 м., тем самым экономия от 10% до 20% строительных инвестиций в мастерскую.
Учитывая показатели восстановления от обратного осмоса и EDI, вся концентрированная вода от вторичного обратного осмоса и EDI восстанавливается,но концентрированная вода от первичного обратного осмоса (около 25%) должна быть выпущена.При использовании традиционных процессов очистки и фильтрации с помощью свертывания в системе предварительной обработкипервоначальные инвестиции необходимо увеличить примерно на 20% по сравнению с системой предварительной обработки с использованием процессов ионного обмена.
Принимая во внимание все факторы, процесс обратного осмоса + EDI примерно эквивалентен первоначальным инвестициям в традиционные процессы ионного обмена в мелкомасштабных системах очистки воды.
2. Сравнение операционных затрат
Как известно, с точки зрения потребления наркотиков, эксплуатационные затраты технологии обратного осмоса (включая дозировку обратным осмосом, химическую очистку, очистку сточных вод и т.д.При этом, по сравнению с традиционными технологиями ионного обмена (включая регенерацию смолы для ионного обмена), очистка сточных вод и т.д.).
Однако, с точки зрения потребления энергии и замены запасных частей, процесс обратного осмоса и EDI намного выше, чем традиционный процесс обмена ионами.
Согласно статистике, эксплуатационные затраты обратного осмоса в сочетании с процессом EDI немного выше, чем у традиционного процесса ионного обмена.
Принимая во внимание все факторы, общие затраты на эксплуатацию и обслуживание обратного осмоса в сочетании с процессом EDI на 50% до 70% выше, чем у традиционного процесса обмена ионами.
3Обратный осмос + EDI имеет высокую адаптивность, высокую степень автоматизации и минимальное загрязнение окружающей среды
Процесс обратного осмоса + EDI имеет сильную адаптивность к содержанию соли в сырой воде и может использоваться для морской воды, соленой воды, минеральной воды, подземных вод и речных вод.Процесс ионного обмена не экономичен, когда содержание растворенного твердого вещества в притоке больше 500 мг/л..
Обратный осмос и EDI не требуют кислотно-базовой регенерации, не потребляют большое количество кислотно-базовых отходов или не производят большое количество кислотно-базовых сточных вод.ингибитор скалы, и необходимо добавить редуктор.
С точки зрения эксплуатации и обслуживания, обратный осмос и EDI также имеют преимущества высокой автоматизации и легкого управления программой.
4Оборудование для обратного осмоса + EDI дорогое и трудное в ремонте, а обработка концентрированной соленой воды является проблемой
Хотя процесс обратного осмоса плюс EDI имеет много преимуществ, в случае сбоя оборудования, особенно когда мембрана обратного осмоса и стек мембраны EDI повреждены,Он может быть выключен только для замены.В большинстве случаев для замены необходимы профессиональные техники, а время отключения может быть длиннее.
Несмотря на то, что при обратном осмосе не образуется большое количество кислых и щелочных сточных вод, показатель восстановления при первичном обратном осмосе обычно составляет только 75%,который производит большое количество концентрированной водыСодержание соли в концентрированной воде намного выше, чем в сырой воде.Это будет загрязнять окружающую среду..
В настоящее время в бытовых электростанциях извлечение и использование концентрированной соленой воды от обратного осмоса в основном используется для промывки угля и увлажнения пепла;Некоторые университеты проводят исследования процесса испарения и кристаллизации концентрации соленой воды, но из-за высокой стоимости и сложности он еще не широко применяется в промышленности.
Стоимость оборудования обратного осмоса и EDI относительно высока, но в некоторых случаях первоначальные инвестиции даже ниже, чем у традиционных процессов ионного обмена.
В крупномасштабных системах очистки воды (когда система производит большое количество воды),первоначальные инвестиции в системы обратного осмоса и EDI намного выше, чем в традиционные процессы ионного обмена.
В мелкомасштабных системах очистки воды процесс обратного осмоса плюс EDI имеет аналогичную первоначальную инвестицию по сравнению с традиционными процессами ионного обмена.
В целом, когда производительность системы очистки воды низкая, процесс обратного осмоса и обработки EDI могут быть приоритетом.и минимальное загрязнение окружающей среды.
