EDI超純水設備離子交換分析

2012-10-19

　　EDI超純水設備離子交換分析

　　EDI是將電滲析技術和離子交換技術有機結合形成的一種新型除鹽技術。可以有效的去除水中全部離子，出水電阻率可穩定在15MΩ.CM以上，連續運行、無化學污染、水的利用率高，在高純水制備工藝上有著廣闊的應用前景。EDI 超純水處理設備是應用在反滲透系統之后，取代傳統的混合離子交換技術(MB-DI)生產穩定的去離子水。

　　電池行業制備超純水的工藝

　　1、采用離子交換方式，其流程如下：

　　原水→原水加壓泵→多介質過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→陽樹脂過濾床→陰樹脂過濾床→陰陽樹脂混床→微孔過濾器→用水點

　　2、采用兩級反滲透方式，其流程如下：

　　原水→原水加壓泵→多介質過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→第一級反滲透 →PH調節→中間水箱→第二級反滲透(反滲透膜表面帶正電荷)→純化水箱→純水泵→微孔過濾器→用水點

　　3、采用EDI方式，其流程如下：

　　原水→原水加壓泵→多介質過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→一級反滲透機→中間水箱→中間水泵→EDI系統→微孔過濾器→用水點

　　超純水設備應用于電池行業領域，超純水設備在工業行業中的應該領域很是廣泛。

　　反滲透技術是一種高效率、低能耗能、無污染的先進技術，主要應用于純水制備與海水淡化。反滲透技術是利用壓力差為動力的膜分離過濾技術，通過壓力差將H2O與源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質嚴格分離。

　　EDI是一種電滲析技術和離子交換技術相融合的先進技術，系統能夠通過電磁場通過陰、陽離子交換膜對陰、陽離子的選擇性透過作用與離子交換樹脂對離子的交換作用，在直流電場的作用下實現離子的定向遷移，從而完成水的深度除鹽，系統能夠完成樹脂連續不斷的自動再生，無需停機使用酸堿再生樹脂，從而能連續制取高品質純水。

　　EDI技術與混合離子交換技術相比有如下優點

　　①水質穩定

　　②容易實現全自動控制

　　③不會因再生而停機

　　④不需化學再生

　　⑤運行費用低

　　⑥廠房面積小

　　⑦無污水排放。

　　高純水水處理技術的發展史：

　　第一階段：預處理—— > 陽床 ——> 陰床 ——> 混合床

　　第二階段：預處理—— > 反滲透 ——> 混合床

　　第三階段：預處理—— > 反滲透 ——>EDI 裝置

　　反滲透( RO )技術是一種利用膜分離去除水中離子的方法，盡管反滲透系統將水中 95%-98% 的離子去除，但還不能滿足工業生產的要求，其后續工藝必須使用離子交換設備。近幾十年以來，混合床離子交換技術一直作為純水制備的標準工藝。由于其需要周期性的再生且再生過程中使用大量的化學藥品(酸堿)和純水，因此已很難滿足于無酸堿純水系統。

　　正因為傳統的離子交換已經越來越無法滿足現代工業和環保的需要，于是將膜和樹脂結合的 EDI 技術成為水處理技術的一場革命。該技術應用電再生離子交換除鹽工藝取代傳統混合離子交換除鹽工藝DI 。通過離子交換樹脂及選擇性離子膜達到高脫鹽效果，與反滲透結合的聯合工藝使產水水質可達 10~17M Ω· CM 的高規格產水。

　　工作原理：

　　1.水進入 EDI 系統，主要部分流入樹脂/膜內部，而另一部分沿模板外側流動，以洗去透出膜外的離子。

　　2.樹脂截留水中的溶存離子。

　　3.被截留的離子在電極作用下，陰離子向正極方向運動，陽離子向負極方向運動。

　　4.陽離子透過陽離子膜，排出樹脂/膜之外。

　　5.陰離子透過陰離子膜，排出樹脂/膜之外。

　　6.濃縮了的離子從廢水流路中排出。

　　7.無離子水從樹脂/膜內流出。

　　TOC <0.5 mg/L 余氯 <0.05mg/L

　　Fe ， Mn ， H 2 S <0.01 mg/L 進水壓 30 - 100PSI

　　進水水質要求：

　　TEA( 含 CO 2 ) <25mg/LasCaCO 3 PH 5 - 9

　　硬度 < 0.1 mg/LasCaCO 3 硅 <0.5mg/L

　　超濾是以膜兩側壓力差為動力，以機械篩分原理為基礎的一種溶液分離過程，使用壓力通常為0.2MPa--0.6MPa,分離孔徑1nm--0.1μm,可廣泛應用于物質的分離、 濃縮、提純。超濾過程無相轉化，常溫操作，對熱敏性物質的分離尤為適宜，并具有良好的耐溫、耐酸堿和耐氧化性能，能在60℃ 以下，PH為2-11的條件下長期連續使用。

　　超濾(UF)器是電泳涂裝線上的關鍵設備，現在廣泛使用在電泳線上的有管式超濾器和卷式超濾器。其用于電泳線上的主要目的在于:

　　1、獲得去離子水和漆的溶劑、助溶劑等

　　2、提供被泳件的噴淋用水

　　3、回收電泳件上帶出的漆液，節省漆液用量

　　4、節約沖洗用純水，而且有助于維持電泳槽的化學平衡，減輕純水清洗后排放的廢水處理負荷

　　【卷式超濾器具有】

　　膜面積大，器體結構緊湊，安裝、維護簡單，占地少，較其它超濾器能耗低等優點，但較管式超濾器對預處理要求高。