石家庄春之原环境工程有限公司
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研究开发和应用纯水清洁EDI技术十分必要的：
与UF和RO等膜技术研究相比,国目前还没有大规模应用EDI技术.EDI技术研究滞后。而国内水处置技术市场很大,并
且发展很迅猛。因此,研究开发和应用EDI技术十分必要。
介绍了EDI技术的结构、原理、经济技术特点和环保价值,摘要:简述了EDI技术的发展历史.展望了EDI技术的市场前
景,并认为EDI这一高新技术具有显著的经济效益和环境效益,国研究开发应用该技术十分必要。
1EDI技术的发展
电场作用下连续去除离子的水处理方法。该技术是随着工业生产对纯水质量要求不时提高和环保对水处置中水利用率
和化学物品的排放控制要求提高而逐步发展起来的电去离子(EDI-electrodeionis一种将离子交换树脂和离子膜相结合.
早期的纯水的需求主要来自于医药、化工、发电、造纸等行业,历史上.水质要求相对较低。六、七十年代,纯水制备主
要采用蒸馏和离子交换。前者能耗很高,后者需要化学药剂再生,既麻烦又不经济,而且由于强型树脂对一般有机分子去除效
果很差,出水中TOC含量高。随着半导体工业的发展,对纯水质量要求不时提高,从而大大推动了纯水技术的发展。八十年代
,膜技术得到广泛应用,微滤、X滤、电渗析和反渗透(RO等X的水处置技术得到长足发展。RO-混床系统取代了保守的
离子交换系统,解决了TOC问题,满足了诸如电子等行业对纯水质量要求。但是,由于RO脱盐率有限,混床需要化学药剂再生
的问题仍未解决,并且出于环保需要,减少化学再生药剂使用的呼声越来越大,因而以电化学为基础的EDI技术便得到重视。
EDI就作为一种不用化学药剂再生的水处置方法而用于实验室。EDI技术的长足发展是近十年,早在四十年前.尤其是近几
年来的事情。初期的EDI系统设计不完善,可靠性有问题,而且价格偏高,只适合于小流量用户。现在国外如美国E-CELL等
公司已胜利地商业化生产EDI设备,出水质量可与混床出水相媲美;EDI与RO一样设计成标准模块,可大批量生产和大规模
组合,水量也能满足工业用水量要求。
2EDI结构和工作原理
构成RO-EDI纯水系统。如上所述,EDI常与RO连用.EDI已设计成标准模块,EDI单元就是由若干模块组合而成。每
个EDI模块结构如图1所示,有数个双腔室夹在两个电极(加直流电)之间,呈层叠式板框结构;双腔室包括淡水腔(用D表示)
和浓水腔(用C表示);二腔之间隔以一对阴、阳离子膜(亦称阴向膜或阳向膜),阴、阳膜间装填阴阳树脂混合床构成D室;
该阴、阳膜分别与另一D室中的阳、阴膜间构成C室。
迁移到C室中的H+和OH-离子又结合成水;④由于电场作用,进水按一定比例通过C室和D室。离子在D室的行为可以
理解为四个过程:①离子在电场作用下向浓水室迁移;②离子与树脂的结合;③水的电离和迁移.离子不时从树脂上离解,使
树脂不时再生。电场作用下达成平衡(以Na+为例):
进入D室中的阴、阳离子先是与树脂结合,与普通混床不同之处在于.而后在直流电场作用下从树脂上不断离解,分别
通过阴、阳膜向阳极和阴极移动,树脂同时得以再生。由于上述平衡作用,水流方向上形成浓度梯度,可根据进水情况和出
水要求调节电流(电压)大小,使流出的水为不含阴、阳离子的纯水;由于膜对阴、阳离子的选择通透性,进入C室的离子不
能通过另一极膜而在C室浓缩。
90%95%进水是通过D腔的,典型的EDI系统中.5%10%进水通过C腔。为了防止结垢,浓水用泵强制循环,高速通
过膜面。浓水部分排放;排放的浓水可返回RO再处理。
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