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EDI超纯水设备组件功能减低的影响因素

2012-07-02

  EDI超纯水设备组件功能减低的影响因素

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  在EDI组件中存在较高的电压梯度,在其作用下,水会电解产生大量的H+和OH-。这些就地产生的H+和OH-对离子交换树脂进行连续再生。

  EDI阻件中的离子交换树脂可以分为两部分,一部分称作工作树脂,另一部分称作抛光树脂,二者的界限称为工作前沿。工作树脂主要起导电作用,而抛光树脂在不断交换和被连续再生。工作树脂承担着除去大部分离子的任务,而抛光树脂则承担着去除象弱电解质等较难清除的离子的任务。

  污染物对除盐效果的影响

  对EDI影响较大的污染物包括硬度(钙、镁)、有机物、固体悬浮物、变价金属离子(铁、锰)、氧化剂(氯,臭氧)和二氧化碳(CO2)以及细菌。设计RO/EDI系统时应在EDI的预处理过程除掉这些污染物。给水中这些污染物的浓度限制见3.2节。在预处理中降低这些污染物的浓度可以提高EDI性能。其它有关EDI设计策略将在本手册其它部分详述。

  氯和臭氧会氧化离子交换树脂和离子交换膜,引起EDI组件功能减低。氧化还会使TOC含量明显增加,污染离子交换树脂和膜,降低离子迁移速度。另外,氧化作用使得树脂破裂,通过组件的压力损失将增加。铁和其它的变价金属离子可对树脂氧化起催化作用,永久地降低树脂和膜的性能。

  硬度能在反渗透和EDI单元中引起结垢。结垢一般在浓水室膜的表面发生,该处pH值较高。此时,浓水入水和出水间的压力差增加,电流量降低。坎贝尔?组件设计采取了避免结垢的措施。不过,使入水硬度降到最小将会延长清洗周期并且提高EDI系统水的利用率。悬浮物和胶体会引起膜和树脂的污染和堵塞,树脂间隙的堵塞导致EDI组件的压力损失增加。

  有机物被吸引到树脂和膜的表面导致其被污染,使得被污染的膜和树脂迁移离子的效率降低,膜堆电阻将增加。

  二氧化碳有两种效果。首先,CO32-和Ca2+、Mg2+形成碳酸盐类结垢,这种垢的形成与给水的离子浓度和pH有关。其次,由于CO2的电荷与pH值有关,而其被RO和EDI的去除都依赖于其电荷,因此它的去除效率是变化的。即使较低的CO2都能显著地降低产品水的电阻率。

  【EDI与传统混床技术相比的优势存在点】

  电去离子(EDI)系统主要是在直流电场的作用下,通过隔板的水中电介质离子发生定向移动,利用交换膜对离子的选择透过作用来对水质进行提纯的一种科学的水处理技术。电渗析器的一对电极之间,通常由阴膜,阳膜和隔板(甲、乙)多组交替排列,构成浓室和淡室(即阳离子可透过阳膜,阴离子可透过阴膜).淡室水中阳离子向负极迁移透过阳膜,被浓室中的阴膜截留;水中阴离子向正极方向迁移阴膜,被浓室中的阳膜截留,这样通过淡室的水中离子数逐渐减少,成为淡水,而浓室的水中,由于浓室的阴阳离子不断涌进,电介质离子浓度不断升高,而成为浓水,从而达到淡化,提纯,浓缩或精制的目的。

  交换反应在模组的纯化学室进行,在那里阴离子交换树脂用它们的氢氧根据离子(OH)来交换溶解盐中的阴离了(如氯离子C1)。相应地,阳离子交换树脂用它们的氢离子(H)来交换溶解盐中的阳离子(如Na)。

  1、无化学污染

  持续的树脂电解再生使得无需腐蚀性很强的化学品;

  如果前级RO系统运作正常,则极少需要清洗。如异常E-Cell的内部设计足以应付周期性的化学清洗;

  E-Cell消除了对腐蚀性化学品再生装备的资金投入。如:合金伐门、管道、水泵、化学药品储存设备等相关部件,省却了这些部分的安装、更新、维护的费用

  2、连续再生

  连续再生替代了间歇式再生,这就不再需要备用离子交换设备。每个模块都可以独立进行化学清洗,剩余的模块可以承担短期的高流量。

  3、启动/操作简单

  与混床的间歇式再生相比,不再需要再生操作;

  EDI操作简单,所需伐门少,同时也无须操作者花费很大精力;

  操作只需简单的分析和控制。

  4、模块更换方便

  模块的一般寿命高于3-5年;备用模块储存方便。外围的铝板能良好的保护模块、管道和食品不受损坏。

  更换EDI模块简单、快捷。

  5、产水纯度更高

  在进水低于40us/cm时,产水一般超过10~15MΩ.cm(25℃),不受产水量波动的影响。

  【电去离子(EDI)系统的优点:】

  1. 无需酸碱再生: 在混床中树脂需要用化学药品酸碱再生, 而EDI则消除了这些有害物质的处理和繁重的工作。保护了环境。

  2. 连续、简单的操作: 在混床中由于每次再生和水质量的变化,使操作过程变得复杂,而EDI的产水过程是稳定的连续的, 产水水质是恒定的,没有复杂的操作程序,操作大大简便化。

  3. 降低了安装的要求:EDI系统与相当处理水量的混床相比,有较不的体积,它采用积木式结构,可依据场地的高度和窨灵活地构造。 模块化的设计, 使EDI在生产工作时能方便维护

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