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        2. EDI水處理技術的應用

          • 發布日期:
          • 來源:昌海水處理設備公司

          純水處理技術在相當多的行業領域應用十分重要,電去離子技術(Electrodeionization, EDI)技術在水處理中的應用,能夠有效提高純水的質量品質,并降低水處理的應用成本。本文介紹了水處理EDI技術設備的關鍵技術,探究了EDI 水處理的具體過程,對純水水處理中的EDI技術的應用方式進行分析。

          一、水處理EDI主要技術分析

          1.1 EDI除鹽過程

          EDI除鹽過程主要就是利用淡水室對水中的有關雜質離子進行處理,即在淡水室中填充陰陽離子交換樹脂,原水從淡水室進入后,陰陽樹脂和雜質離子進行相互交換與遷移,通過交換反應去除水中的有害物質,一般情況下,EDI技術的基本工作過程主要包括原水和樹脂相互之間發生的離子交換、通入直流電后,水中的無機鹽離子在陰陽膜和電場共同作用下發生的定向遷移、電解水產生氫離子和氫氧根使樹脂再生三個方面,以達到連續除去廢水中離子的目的。

          由于樹脂、膜、水的界面在化學反應中會使溶液的濃度發生變化,使得水分解為H+和OH-,這樣就會造成水的pH值變化,在這種獨特的環境中,水中的碳酸、硅酸、硼酸等弱電解質在局部的pH值變化情況下產生電離反應,相應的的反應方程為:HR=H++R-,在這樣反應進行后,通過與直流電場相互配合,產生的離子就能夠有效的被去除掉,所以,在EDI設備中,強弱電解質都能夠被高效的去除,對廢水中的硼、CO2有96%以上的去除率,對硅元素也有90%~99%以上的去除率。

          1.2 電化學再生過程

          在利用滲析的極化過程中,由于在水溶液中會產生H+和OH-,使樹脂在化學反應中進行電化學再生,這對水質的提升具有正面的影響,而在再生的過程中,如果不進行離子交換處理,就會造成水質變壞,這樣就需要采用適宜的工作環境,才能達到提高水質的要求,采用EDI裝置的離子交換樹脂技術,可以有效的提高水質。具體的化學反應方程式如下,

          (1)陽離子交換樹脂所發生的化學反應為:

          陽離子交換樹脂所發生的化學反應

          1.3 EDI的進水條件分析

          EDI 裝置廣泛的應用,它屬于較為精細的水處理系統,在水處理的過程中,必須要求進水有較高水質,才能滿足處理的要求。在一般情況下EDI 對進水水質的要求具體如表1 所示,主要采用RO 作為廠區的水預脫鹽軟化處理設備。

          EDI的進水條件分析

          1.4 EDI的出水水質控制

          隨著水處理EDI 裝置的不斷發展,出水的水質也有了明顯的提高,在26℃時,EDI 的理論純水電阻率為17MΩ·cm以上,而且要求RO+混床產水電阻率要控制在一般為10~18MΩ·cm,也要求它的二級RO(RO+RO) 產水電阻率控制在15 ~16MΩ·cm以下,保證在正常運行時能夠達到17MΩ·cm 以上,可以達到達18MΩ·cm 為最佳,并能夠保證RO+EDI 的出水電阻率控制在15 ~16MΩ·cm 以上。在EDI 處理技術中,由于離子交換作用的參與,可以有效的去除水中的Ca2+或者Mg2+,這樣就能夠有效的降低水處理過程中的硬度。因此,在RO+EDI 的水處理過程中,不僅可以提高處理的效率,完全可滿足超臨界、超超臨界鍋爐補給水的水質要求,而且出水水質平穩,在具體的處理過程中不會出現傳統的離子交換設備出現的運行- 失效- 再生周期性變化的問題。

          二、電廠EDI技術對環境的影響

          EDI 技術的成本比較低,它省去了酸堿消耗、再生用水、廢水處理和污水排放等費用,也能夠有效的對環境的污染進行控制,由于EDI 的產水率一般在81% ~95% 之間,在具體的廢水處理過程中,不需要再生用水,具體的運行費用要明顯的低于混床。而且,采用混床技術是依靠陽/ 陰離子交換樹脂的交換作用對水中的各種有害離子進行降解,在樹脂再生的過程中會產生大量的酸堿廢液,容易對環境造成污染。同時采用混床還需解決藥品采購和儲存問題。而采用EDI 技術在原理上與混床不同,它是通過電解水產生的H+和OH-,對淡水室中填充的陰陽樹脂進行再生,在整個工作流程中主要消耗電能,對其他物質的消耗較少。

          EDI 獨特的工作流程,使它在能夠一邊正常工作,一邊進行樹脂的電再生,這樣就能夠節約了大量人工和物質成本,便于實現整個流程的自動化控制,使水處理的效率得到了大幅度的提高。在火電廠處理過程中,EDI 如與RO 配合,能夠提高水的處理效率,還可基本上擺脫酸堿的使用,這樣就能夠徹底消除處理過程中潛在的污染隱患,顛覆了原有的老式水處理方式,使耗水量、能耗、設備占地都大幅度減少。在未來的發展中,RO+EDI 的膜法水處理工藝必將占據主導地位。

          三、EDI技術在現代水處理中的應用

          隨著科學技術的不斷發展,EDI 技術也在不斷完善成熟,逐漸在水處理中得到了廣泛的應用。當前大部分廠區正在積極的探索EDI 技術在電廠中更深層次的應用,而且在水處理中已有大量成功運行的實例,有利于EDI 技術的推廣,EDI 正逐漸成為水處理的核心裝置。在昌海環保的多個項目案例中,在EDI 裝置進水部分,原水在進入RO+EDI 系統之前,需要經過合適的預處理。通常包括過濾、吸附、軟化等,以提高的水的純度,降低水的污染指數、硬度、游離氯離子等對膜正常運行起到危害作用的離子,這樣才能夠使RO 膜得到有效的保護,從而提高EDI的效率。

          具體的處理工藝流程如下 :原水→多介質過濾器→活性炭過濾器→保安過濾器→兩級RO →保安過濾器→EDI →除鹽水箱→鍋爐補給水,這樣完成整個制水過程。在進行處理的過程中,進水的水質得到了明顯的改善,可見,只要經過合理設計,就能有效的對火電廠的水處理進行有效的控制。EDI 工藝的產水不但能達到基本的水處理要求,而且還大大高于火電廠鍋爐補給水水質要求指標,同時還降低了水處理的成本,是一種優良的鍋爐補給水生產工藝。

          四、結語

          EDI系統獨特的技術特點使得在超純水處理工藝中已經得到了廣泛的應用,昌海環保將EDI 與RO 配合一起使用,使得水處理的效果更加明顯。由于EDI 裝置對進水水質要求較高,因此,要能夠根據具體的情況,加強其預處理的合理設計,提高水處理的效率。另外,EDI 的出水水質還與系統的電壓密切相關,通過提高膜堆的操作電壓,可得到更高質量的純水。在處理的過程中,應保持EDI 在適當的電壓下運行,電壓不能太高; 二級RO(RO+RO)產水電阻率保持在18MΩ·cm 左右為最佳。


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