1. Ce este EDI?
Denumirea completă a EDI este ionizarea electrodului, care se traduce prin desalinizare electrică, cunoscută și sub numele de tehnologie de electrodeionizare sau electrodializă în pat împachetat.
Tehnologia de electrodeionizare combină schimbul de ioni și electrodializa. Este o tehnologie de desalinizare dezvoltată pe baza electrodializei. Este o tehnologie de tratare a apei care a fost utilizată pe scară largă și a obținut rezultate bune după rășinile schimbătoare de ioni.
Nu numai că utilizează avantajele desalinizării continue a tehnologiei de electrodializă, dar utilizează și tehnologia schimbului de ioni pentru a realiza desalinizarea profundă;
Nu numai că îmbunătățește defectul eficienței scăzute a curentului atunci când se tratează soluții cu concentrație scăzută în procesul de electrodializă, îmbunătățește transferul de ioni, dar permite și regenerarea schimbătoarelor de ioni, evită utilizarea agenților de regenerare, reduce poluarea secundară generată în timpul utilizării agenților de regenerare acido-bazică și realizează o operațiune continuă de deionizare.
Principiul de bază al deionizării EDI include următoarele trei procese:
1. Procesul de electrodializă
Sub acțiunea unui câmp electric extern, electrolitul din apă migrează selectiv prin rășina schimbătoare de ioni din apă și este descărcat împreună cu apa concentrată, eliminând astfel ionii din apă.
2. Procesul de schimb de ioni
Ionii de impuritate din apă sunt schimbați și combinați cu ionii de impuritate din apă prin rășina schimbătoare de ioni, obținând astfel efectul de eliminare eficientă a ionilor din apă.
3. Procesul de regenerare electrochimică
H+ și OH- generate de polarizarea apei la interfața rășinii schimbătoare de ioni sunt utilizate pentru a regenera electrochimic rășina pentru a obține autoregenerarea rășinii.
02 Care sunt factorii care afectează EDI și care sunt măsurile de control?
1. Influența conductivității apei de intrare
Sub același curent de funcționare, pe măsură ce conductivitatea apei brute crește, rata de eliminare EDI a electroliților slabi scade, iar conductivitatea efluenților crește și ea.
Dacă conductivitatea apei brute este scăzută, conținutul de ioni este, de asemenea, scăzut, iar concentrația scăzută de ioni face ca gradientul de forță electromotrice format pe suprafața rășinii și membranei din camera de apă dulce să fie de asemenea mare, rezultând un grad crescut de disociere a apei, o creștere a curentului limită și un număr mare de H+ și OH-, astfel încât efectul de regenerare al rășinilor schimbătoare de anioni și cationi umplute în camera de apă dulce este bun.
Deci Este necesar să se controleze conductivitatea apei de intrare, astfel încât conductivitatea apei de intrare EDI să fie mai mică de 40us/cm, ceea ce poate asigura conductivitatea calificată a efluentului și eliminarea electroliților slabi.
2. Influența tensiunii și curentului de lucru
Pe măsură ce curentul de lucru crește, calitatea apei produse continuă să se îmbunătățească.
Cu toate acestea, dacă curentul este crescut după atingerea punctului cel mai înalt, din cauza cantității excesive de ioni H+ și OH- produși de ionizarea apei, pe lângă faptul că sunt utilizați pentru regenerarea rășinii, un număr mare de ioni în surplus acționează ca ioni purtători pentru conducere. În același timp, din cauza acumulării și blocării unui număr mare de ioni purtători în timpul mișcării, are loc chiar și difuzia inversă, ceea ce duce la o scădere a calității apei produse.
Prin urmare, este necesar să selectați tensiunea și curentul de lucru adecvat.
3. Influența indicelui de turbiditate și poluare (DSI)
Canalul de producere a apei al componentei EDI este umplut cu rășină schimbătoare de ioni. Turbiditatea excesivă și indicele de poluare vor bloca canalul, determinând creșterea diferenței de presiune a sistemului și scăderea producției de apă.
Prin urmare, este necesară o tratare prealabilă adecvată, și efluentul RO îndeplinește în general cerințele de intrare EDI.
4. Influența durității
Dacă duritatea reziduală a apei de intrare în EDI este prea mare, va provoca detartraj pe suprafața membranei canalului de apă concentrată, va reduce debitul de apă concentrată, va reduce rezistivitatea apei produse, afectează calitatea apei produse și, în cazuri severe, blochează canalele de curgere a apei concentrate și a apei polare ale componentei, provocând distrugerea componentei din cauza încălzirii interne.
Apa de intrare RO poate fi înmuiată și alcalină poate fi adăugată în combinație cu eliminarea CO2; atunci când apa de intrare are un conținut ridicat de sare, se poate adăuga o RO de prim nivel sau nanofiltrare în combinație cu desalinizarea pentru a regla impactul durității.
5. Impactul TOC (Total Organic Carbon)
Dacă conținutul organic din influent este prea mare, va provoca poluarea organică a rășinii și a membranei permeabile selective, rezultând o creștere a tensiunii de funcționare a sistemului și o scădere a calității apei produse. În același timp, este, de asemenea, ușor să formați coloizi organici în canalul de apă concentrat și să blocați canalul.
Prin urmare, atunci când tratați, puteți combina alte cerințe de indice pentru a crește nivelul de R0 pentru a îndeplini cerințele.
6. Impactul ionilor metalici, cum ar fi Fe și Mn
Ionii metalici, cum ar fi Fe și Mn, vor provoca "otrăvirea" rășinii, iar "otrăvirea" metalică a rășinii va provoca deteriorarea rapidă a calității efluentului EDI, în special scăderea rapidă a ratei de îndepărtare a siliciului.
În plus, efectul catalitic oxidativ al metalelor de valență variabilă asupra rășinilor schimbătoare de ioni va provoca daune permanente rășinii. În general, Fe al influentului EDI este controlat ca fiind mai mic de 0,01 mg/L în timpul funcționării.
7. Impactul CO2 în
HCO3- generat de CO2 în influent este un electrolit slab, care poate pătrunde cu ușurință în stratul de rășină schimbătoare de ioni și poate determina scăderea calității apei produse. Un turn de degazare poate fi folosit pentru a-l îndepărta înainte de influent.
8. Influența conținutului total de anioni (TEA)
TEA ridicat va reduce rezistivitatea apei produse EDI sau va necesita o creștere a curentului de funcționare EDI. Curentul de funcționare excesiv va crește curentul sistemului și va crește concentrația de clor rezidual în apa electrodului, ceea ce nu este bun pentru durata de viață a membranei electrodului.
În plus față de cei 8 factori de influență de mai sus, temperatura apei de intrare, valoarea pH-ului, SiO2 și oxizii au, de asemenea, un impact asupra funcționării Sistem EDI.
03 Caracteristicile EDI
Tehnologia EDI a fost utilizată pe scară largă în industriile cu cerințe ridicate de calitate a apei, cum ar fi electricitatea, industria chimică și medicina.
Cercetările de aplicare pe termen lung în domeniul tratării apei arată că tehnologia de tratare EDI are următoarele 6 caracteristici:
1. Calitate ridicată a apei și ieșire stabilă a apei
Tehnologia EDI combină avantajele desalinizării continue prin electrodializă și desalinizării profunde prin schimb ionic. Practica continuă a cercetării științifice arată că utilizarea tehnologiei EDI pentru desalinizare poate elimina eficient ionii din apă și poate produce o producție de apă de înaltă puritate.
2. Condiții reduse de instalare a echipamentelor și amprentă redusă
În comparație cu paturile de schimb de ioni, dispozitivele EDI sunt de dimensiuni mici și ușoare și nu necesită rezervoare de stocare cu acid sau alcali, ceea ce poate economisi spațiu în mod eficient.
Nu numai atât, dispozitivul EDI este o structură prefabricată cu o perioadă scurtă de construcție și un volum mic de lucru de instalare la fața locului.
3. Design simplu, operare și întreținere ușoară
Dispozitivele de tratare EDI pot fi produse în formă modulară, pot fi regenerate automat și continuu, nu necesită echipamente de regenerare mari și complexe și sunt ușor de operat și întreținut după ce au fost puse în funcțiune.
4. Control automat simplu al procesului de purificare a apei
Dispozitivul EDI poate conecta mai multe module la sistem în paralel. Modulele sunt sigure și stabile, cu o calitate fiabilă, ceea ce face ca funcționarea și gestionarea sistemului să fie ușor de implementat controlul programului și funcționarea convenabilă.
5. Fără deșeuri de acizi și lichide alcaline reziduale, ceea ce este benefic pentru protecția mediului
Dispozitivul EDI nu necesită regenerare chimică acidă și alcalină și, practic, nu necesită descărcare de deșeuri chimice
.
6. Rată ridicată de recuperare a apei. Rata de utilizare a apei a tehnologiei de tratare EDI este, în general, de până la 90% sau mai mult
Pe scurt, tehnologia EDI are mari avantaje în ceea ce privește calitatea apei, stabilitatea operațională, ușurința de operare și întreținere, siguranța și protecția mediului.
Cu toate acestea, are și anumite neajunsuri. Dispozitivele EDI au cerințe mai mari pentru calitatea apei influente, iar investiția lor unică (costuri de infrastructură și echipamente) este relativ mare.
Trebuie remarcat faptul că, deși costul infrastructurii și echipamentelor EDI este puțin mai mare decât cel al tehnologiei cu pat mixt, după luarea în considerare cuprinzătoare a costului de funcționare a dispozitivului, tehnologia EDI are încă anumite avantaje.
De exemplu, o stație de apă pură a comparat costurile de investiție și de operare ale celor două procese. După un an de funcționare normală, dispozitivul EDI poate compensa diferența de investiție cu procesul de pat mixt.
04 Osmoză inversă + EDI VS schimb de ioni tradițional
1. Compararea investiției inițiale a proiectului
În ceea ce privește investiția inițială a proiectului, în sistemul de tratare a apei cu un debit mic de apă, procesul de osmoză inversă + EDI elimină sistemul uriaș de regenerare cerut de procesul tradițional de schimb ionic, în special eliminarea a două rezervoare de stocare a acidului și a două rezervoare de stocare alcalină, ceea ce nu numai că reduce foarte mult costul de achiziție a echipamentelor, dar, de asemenea, economisește aproximativ 10% până la 20% din suprafața podelei, reducând astfel costurile de inginerie civilă și costul de achiziție a terenului pentru construirea fabricii.
Deoarece înălțimea echipamentelor tradiționale de schimb de ioni este în general peste 5 m, în timp ce înălțimea echipamentelor de osmoză inversă și EDI este de 2,5 m, înălțimea atelierului de tratare a apei poate fi redusă cu 2 până la 3 m, economisind astfel încă 10% până la 20% din investiția în inginerie civilă a fabricii.
Având în vedere rata de recuperare a osmozei inverse și a EDI, apa concentrată a osmozei inverse secundare și EDI este complet recuperată, dar apa concentrată a osmozei inverse primare (aproximativ 25%) trebuie evacuată, iar producția sistemului de pretratare trebuie crescută în consecință. Când sistemul de pretratare adoptă procesul tradițional de coagulare, clarificare și filtrare, investiția inițială trebuie crescută cu aproximativ 20% în comparație cu sistemul de pretratare al procesului de schimb de ioni.
Luând în considerare toți factorii, investiția inițială a procesului de osmoză inversă + EDI în sistemul mic de tratare a apei este aproximativ echivalentă cu cea a procesului tradițional de schimb de ioni.
2. Compararea costurilor de exploatare
După cum știm cu toții, în ceea ce privește consumul de reactivi, costul de operare al procesului de osmoză inversă (inclusiv dozarea osmozei inverse, curățarea chimică, tratarea apelor uzate etc.) este mai mic decât cel al procesului tradițional de schimb de ioni (inclusiv regenerarea rășinii schimbătoare de ioni, tratarea apelor uzate etc.).
Cu toate acestea, în ceea ce privește consumul de energie, înlocuirea pieselor de schimb etc., procesul de osmoză inversă plus EDI este mult mai mare decât procesul tradițional de schimb de ioni.
Conform statisticilor, costul de operare al procesului de osmoză inversă plus EDI este puțin mai mare decât cel al procesului tradițional de schimb de ioni.
Luând în considerare toți factorii, costul total de operare și întreținere al procesului de osmoză inversă plus EDI este cu 50% până la 70% mai mare decât cel al procesului tradițional de schimb de ioni.
3. Osmoza inversă + EDI are o adaptabilitate puternică, un grad ridicat de automatizare și o poluare redusă a mediului
Procesul de osmoză inversă + EDI are o adaptabilitate puternică la conținutul de sare al apei brute. Procesul de osmoză inversă poate fi utilizat pentru apă de mare, apă salmastră, apă de drenaj minier, apă subterană și apă de râu, în timp ce procesul de schimb de ioni nu este economic atunci când conținutul solid dizolvat al apei influente este mai mare de 500 mg/L.
Osmoza inversă și EDI nu necesită regenerare acidă și alcalină, nu consumă o cantitate mare de acid și alcali și nu produc o cantitate mare de ape uzate acide și alcaline. Este necesară doar o cantitate mică de acid, alcalin, inhibitor de calcar și agent reducător.
În ceea ce privește funcționarea și întreținerea, osmoza inversă și EDI au, de asemenea, avantajele unui grad ridicat de automatizare și control ușor al programului.
4. Osmoza inversă + echipamentele EDI sunt scumpe, dificil de reparat și dificil de tratatDeși procesul de osmoză inversă plus EDI are multe avantaje, atunci când echipamentul se defectează, mai ales atunci când membrana de osmoză inversă și stiva de membrane EDI sunt deteriorate, acesta poate fi oprit doar pentru înlocuire. În cele mai multe cazuri, tehnicienii profesioniști trebuie să-l înlocuiască, iar timpul de oprire poate fi lung.
Deși osmoza inversă nu produce o cantitate mare de ape uzate acide și alcaline, rata de recuperare a osmozei inverse de prim nivel este în general de numai 75%, ceea ce va produce o cantitate mare de apă concentrată. Conținutul de sare al apei concentrate va fi mult mai mare decât cel al apei brute. În prezent, nu există o măsură de tratare matură pentru această parte a apei concentrate și, odată evacuată, va polua mediul.
În prezent, recuperarea și utilizarea saramurii de osmoză inversă în centralele electrice casnice este utilizată în principal pentru spălarea cărbunelui și umidificarea cenușii; Unele universități efectuează cercetări privind procesele de evaporare a saramurii și purificarea cristalizării, dar costul este ridicat și dificultatea este mare și nu a fost încă utilizat pe scară largă în industrie.
Costul echipamentelor de osmoză inversă și EDI este relativ ridicat, dar în unele cazuri este chiar mai mic decât investiția inițială a procesului tradițional de schimb de ioni.
În sistemele de tratare a apei la scară largă (când sistemul produce o cantitate mare de apă), investiția inițială a sistemelor de osmoză inversă și EDI este mult mai mare decât cea a proceselor tradiționale de schimb de ioni.
În sistemele mici de tratare a apei, procesul de osmoză inversă plus EDI este aproximativ echivalent cu procesul tradițional de schimb de ioni în ceea ce privește investiția inițială.
Pe scurt, atunci când puterea sistemului de tratare a apei este mică, se poate acorda prioritate procesului de tratare prin osmoză inversă plus EDI. Acest proces are o investiție inițială scăzută, un grad ridicat de automatizare și o poluare scăzută a mediului.
Pentru prețuri specifice, vă rugăm să ne contactați!