《EDI超纯水设备用户使用说明.docx

EDI超纯水设备用户使用说明　　1.1EDI描述　连电除盐续(EDI，Electrodeionizatio或CDI，Continuous Electrodeionization)，是利用混和离子交换树脂吸附给水中的阴阳离子，同时这些被吸附的离子又在直流电压的作用下，分别透过阴阳离子交换膜而被去除的过程。通过这样的技术更新可以代替传统的离子交换装置，EDI/whscl/chaochunshuisb/超纯水设备可以生产出电阻率高达18 MΩ*cm的超纯水。　1.2EDI技术是的水处理工业的革命　和传统离子交换(DI)相比，EDI所具有的优点：　EDI无需化学再生。　EDI再生时不需要停机。　提供稳定的水质。　能耗低。　操作管理方便，劳动强度小。　运行费用低。　利用反渗透技术进行一次除盐，再用EDI技术进行二次除盐就可以彻底使纯水制造过程连续化并避免使用酸碱再生，因此EDI技术给水处理工业带来了革命性的进步。　1.3 EDI过程细节　一般城市水源中存在钠、钙、镁、氯化物、硝酸盐、碳酸氢盐等溶解物，这些化合物由带负电荷的阴离子和带正电荷的阳离子组成。通过反渗透(RO)的处理，98%以上的离子可以被去除。RO纯水(EDI给水)电阻率的一般范围是0.05-0.25 MΩ?cm，即电导率的范围为20-4μS/cm。根据应用的情况，去离子水电阻率的范围一般为1-18.2 MΩ?cm。另外，原水中也可能包括其它微量元素、溶解的气体(例如CO2)和一些弱电解质(例如硼，二氧化硅)，这些杂质在工业除盐水中也必须被除掉。但是反渗透过程对于这些杂质的清除效果较差。　离子交换膜和离子交换树脂的工作原理相近,可以使特定的离子迁移。阴离子交换膜只允许阴离子透过，不允许阳离子透过;而阳膜只允许阳离子透过，不允许阴离子透过。在一对阴阳离子交换膜之间充填混合离子交换树脂就形成了一个EDI单元。阴阳离子交换膜之间由混合离子交换树脂占据的空间被称为淡水室。将一定数量的EDI单元罗列在一起，使阴离子交换膜和阳离子交换膜交替排列，并使用网状物将每个EDI单元隔开，形成浓水室。在给定的直流电压的推动下，在淡水室中，离子交换树脂中的阴阳离子分别在电场作用下向正/负极迁移，并透过阴阳离子交换膜进入浓水室，同时给水中的离子被离子交换树脂吸附而占据由于离子电迁移而留下的空位。事实上离子的迁移和吸附是同时并连续发生的。通过这样的过程，给水中的离子穿过离子交换膜进入到浓水室被去除而成为除盐水。　带负电荷的阴离子(例如OH-、Cl-)被正极(+)吸引而通过阴离子交换膜，进入到邻近的浓水室中。此后这些离子在继续向正极迁移中遇到邻近的阳离子交换膜，而阳离子交换不允许其通过，这些离子即被阻隔在浓水中。淡水流中的阳离子(例如Na+ 、H+)以类式的方式被阻隔在浓水中。在浓水中，透过阴阳膜的离子维持电中性。　EDI组件电流量和离子迁移量成正比。电流量由两部分组成，一部分源于被除去离子的迁移，另一部分源于水本身电离产生的H+和OH-离子的迁移。　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。　EDI给水的预处理是EDI实现其最优性能和减少设备故障的首要的条件。给水里的污染物会对除盐组件有负面影响，增加维护量并降低膜组件的寿命。　1.4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