EDI技術在水處理系統(tǒng)中的應用

1、EDI技術在水處理系統(tǒng)中的應用1、前言目前在發(fā)電廠水處理工藝中有三種方式:第一種方式為傳統(tǒng)的除鹽方式，水中的鹽全部依靠離子交換的方式除去,需要大量酸堿溶液對離子交換樹脂再生，因此運行費用增加，并且再生后的排水對環(huán)境也有一定的污染。第二種方式為改良的除鹽方式，水中的大部分鹽類用反滲透方式除 去，但混床中交換樹脂的再生仍需要酸堿。因此此種方式只是改良后的 除鹽方式，運行費用稍有降低，對環(huán)境也有污染。第三種方式為綠色的除鹽方式，徹底去除了在超純水設備中酸堿的 使用,實現(xiàn)了全過程的綠色化。以下將介紹綠色除鹽方式中的 EDI裝置的基本原理、優(yōu)缺點及與混床的比較。2、EDI的基本工作原理EDI(Elect

2、ro-de-i on izatio n)是一種將離子交換技術、離子交換膜技術和離子電遷移技術(電滲析技術)相結合的純水制造技術。該技術利用離子交換能深度脫鹽來克服電滲析極化而脫鹽不徹底，又利用電滲析極化而發(fā)生水電離產(chǎn)生H和0H離子實現(xiàn)樹脂自再生來克服樹脂失效后通 過化學藥劑再生的缺陷，是20世紀80年代以來逐漸興起的新技術。經(jīng) 過十幾年的發(fā)展,EDI技術已經(jīng)在北美及歐洲占據(jù)了相當部分的超純水 市場。EDI裝置包括陰/陽離子交換膜、離子交換樹脂、直流電源等設備。其中陰離子交換膜只允許陰離子透過，不允許陽離子通過，而陽離子交換膜只允許陽離子透過，不允許陰離子通過。離子交換樹脂充夾在陰陽離 子交換膜

3、之間形成單個處理單元，并構成淡水室。單元與單元之間用網(wǎng)狀物隔開,形成濃水室。在單元組兩端的直流電源陰陽電極形成電場。來水水流流經(jīng)淡水室，水中的陰 陽離子在電場作用下通過陰陽離子交 換膜被清除，進入濃水室。在離子交換膜之間充填的離子交換樹脂大大 地提高了離子被清除的速度。同時，水分子在電場作用下產(chǎn)生氫離子和 氫氧根離子，這些離子對離子交換樹脂進行連續(xù)再生，以使離子交換樹脂 保持最佳狀態(tài)。EDI裝置將給水分成三股獨立的水流：純水、濃水、和極 水。純水(90%-95%)為最終得到水，濃水(5%-10%)可以再循環(huán)處理，極水(1%)排放掉。圖2表示了 EDI的凈水基本過程。EDI裝置屬于精處理水系統(tǒng)，

4、一般多與反滲透(RO)配合使用，組成預處理、反滲透、EDI裝置的超純水處理系統(tǒng)，取代了傳統(tǒng)水處理工藝的混 合離子交換設備。EDI裝置進水要求為電阻率為 0.025-0.5MQ，cm反滲透裝置完全可以滿足要求。EDI裝置可生產(chǎn)電阻率高達15MQ cm以上的超純水。3、EDI裝置的特點EDI裝置不需要化學再生，可連續(xù)運行，進而不需要傳統(tǒng)水處理工藝的混合離子交換設備再生所需的酸堿液，以及再生所排放的廢水。其主 要特點如下:連續(xù)運行，產(chǎn)品水水質穩(wěn)定。容易實現(xiàn)全自動控制。無須用酸堿再生。不會因再生而停機。節(jié)省了再生用水及再生污水處理設施。產(chǎn)水率高(可達95%)。無須酸堿儲備和酸堿稀釋運送設施。占地面積小

5、。使用安全可靠，避免工人接觸酸堿。降低運行及維護成本。設備單元模塊化，可靈活的組合各種流量的凈水設施。安裝簡單、費用低廉。4、EDI裝置與離子交換設備比較EDI裝置與離子交換設備屬于水處理系統(tǒng)中的精處理設備，下面將兩種設備在產(chǎn)水水質、投資量及運行成本方面進行比較，來說明EDI裝置在水處理中應用的優(yōu)越性。(1) 產(chǎn)品水水質比較EDI裝置是一個連續(xù)凈水過程，因此其產(chǎn)品水水質穩(wěn)定，電阻率一般為15MQ cm最高可達18MQ cm達到超純水的指標。離子交換設施的凈水過程是間斷式的，在剛剛被再生后，其產(chǎn)品水水質較高，而在下次再 生之前，其產(chǎn)品水水質較差。(2) 投資量比較與離子交換設施相比EDI裝置投資

6、量要高約20%左右，但從混床需，兩要酸堿儲存、酸堿添加和廢水處理設施及后期維護、樹脂更換來看 者費用相差在10%左右。隨著技術的提高與批量生產(chǎn),EDI裝置所需的 投資量會大大的降低。另外,EDI裝置設備小巧，所需廠房遠遠小于混床。(3) 運行成本比較EDI裝置運行費用包括電耗、水耗、藥劑費及設備折舊等費用，省去了酸堿消耗、再生用水、廢水處理和污水排放等費用。在電耗方面,EDI裝置約0.5kWh/t水，混床工藝約0.35kWh/t水,電耗 的成本在電廠來說是比較經(jīng)濟的，可以用廠用電的價格核算。在水耗方面,EDI裝置產(chǎn)水率高，不用再生用水，因此在此方面運行費 用低于混床。至于藥劑費和設備折舊費兩者

7、相差不大?？偟膩碚f，在運行費用中,EDI裝置噸水運行成本在2.4元左右，常規(guī) 混床噸水運行成本在2.7元左右，高于EDI裝置。因此,EDI裝置多投資 的費用在幾年內完全可以回收。5、EDI技術的應用EDI技術在國外廣泛的應用有十幾年的時間，大多用于制藥行業(yè)、微電子行業(yè)、發(fā)電工業(yè)和實驗室。在表面清洗、表面涂裝、電解工業(yè)和化 工工業(yè)的應用也日趨廣泛。在我國應用時間只有2-3年，主要用于醫(yī)藥和 微電子工業(yè)的超純水的處理，而在發(fā)電行業(yè)化學水處理系統(tǒng)中的應用剛 剛興起。EDI設備。目前在山東部分熱電廠已采用了EDI技術處理鍋爐補水。此系統(tǒng)主要包括加藥系統(tǒng)、多介質過濾器、活性炭過濾器、反滲透、 處理水量160t/h。2000年冬季采暖期投運，運行良好。目前二期(150t/h) 工程正在安裝,在今年的冬季采暖期兩期工程將全部投運。6、結論EDI裝置屬于水精處理設