EDI技术在水处理系统中的应用

EDI技术在纯净水处理系统中的应用

目前在发电厂水处理纯净水工艺中有三种方式


        一种方式为传统的除盐方式,水中的盐全部依靠离子交换的方式除去,需要大量酸碱溶液对离子交换树脂再生,因此运行费用增加,并且再生后的排水对环境也有一定的污染。

第二种方式为改良的除盐方式,水中的大部分盐类用反渗透方式除去,但混床中交换树脂的再生仍需要酸碱。因此此种方式只是改良后的除盐方式,运行费用稍有降低,对环境也有污染。

第三种方式为绿色的除盐方式,彻底去除了在超纯净水设备中酸碱的使用,实现了全过程的绿色化。

以下将介绍绿色除盐方式中的EDI装置的基本原理、优缺点及与混床的比较。

     

        EDI的基本工作原理

EDI(Electro-de-ionization)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(电渗析技术)相结合的纯净水制造技术。该技术利用离子交换能深度脱盐来克服电渗析极化而脱盐不彻底,又利用电渗析极化而发生水电离产生H和OH离子实现树脂自再生来克服树脂失效后通过化学药剂再生的缺陷,是20世纪80年代以来逐渐兴起的新技术。经过十几年的发展,EDI技术已经在北美及欧洲占据了相当部分的超纯净水市场。



EDI装置包括阴/阳离子交换膜、离子交换树脂、直流电源等设备。其中阴离子交换膜只允许阴离子透过,不允许阳离子通过,而阳离子交换膜只允许阳离子透过,不允许阴离子通过。离子交换树脂充夹在阴 阳离子交换膜之间形成单个处理单元,并构成淡水室。单元与单元之间用网状物隔开,形成浓水室。在单元组两端的直流电源阴 阳电极形成电场。来水水流流经淡水室,水中的阴 阳离子在电场作用下通过阴 阳离子交换膜被清除,进入浓水室。在离子交换膜之间充填的离子交换树脂大大地提高了离子被清除的速度。

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佳状态。EDI装置将给水分成三股独立的水流:纯水、浓水、和极水。纯水(90%-95%)为终得到水,浓水(5%-10%)可以再循环处理,极水(1%)排放掉。图2表示了EDI的净水基本过程。

EDI装置属于精处理水系统,一般多与反渗透(RO)配合使用,组成预处理、反渗透、EDI装置的超纯水处理系统,取代了传统水处理工艺的混合离子交换设备。EDI装置进水要求为电阻率为0.025-0.5MΩ·cm,反渗透装置完全可以满足要求。EDI装置可生产电阻率高达15MΩ·cm以上的超纯水。