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二级反渗透+EDI水处理、EDI去离子水设备的工业应用和市场需求

阅读:275          发布时间:2019/7/4

一、多介质过滤 

       该?#38181;?#30340;主要任务是将自来水进行粗过滤,为进入反渗透膜做准备,保证在进入反渗透膜之前达到?#27426;?#30340;水质,以保护反渗透膜的使用效果和使用寿命。该过程为将原水箱的自来水经过细砂,活性?#25216;?#31934;密过滤器的过滤,将水中的杂质,有机物,胶体,悬浮物等去除,防止这些大颗粒杂质进入反渗透膜后堵塞反渗透膜。经过粗过滤,水质有了?#27426;?#30340;提高。并?#24066;?#36827;入下一个环节。 

二、一级反渗透 

        经过粗过滤的水再经过反渗透膜即为一级反渗透,反渗透膜为半透膜,能够阻止Ga2+,Mg2+,Fe-2 ,SO4-2,Cl-1,Na+等大离子通过,为保证反渗透的效果和保护反渗透膜,必须向反渗透容器中?#27426;?#21152;入阻垢?#31890;?#21516;时必须保证水温在25℃以上,(冬季使用蒸汽热?#25442;?#22120;)并保证?#27426;?#30340;水压,(使用立泵)在?#27426;?#30340;压力下,含离子水被挤压通过反渗透膜,从而形成两种水,凡是通过反渗透膜的水即成品水进入下一个环节,而未经过反渗透膜的水被排出,经过一级反渗透处理的水再进入下一个环节———二级反渗透。 

 

三、二级反渗透 

       二级反渗透的原理与一级反渗透相同,其作用是进一步去除水中的盐分,(Ga2+,Mg2+,Fe-2 ,SO4-2,Cl-1,Na+等离子)使得水质进一步提高,经过二级反渗透后,水?#23454;?#23548;率可以接近1MΩ.CM。经过一、二级反渗透预处理后,保留下来的水成为EDI的给水,而未经过反渗透膜的水(浓水)被及时排出,其比例一般为1:3,即每生产?#27426;?#30340;合格水,就要排掉大约3吨的浓水(中水)。 

四、EDI(Electro deionization)处理 

         经过二级反渗透的水被储存在中间水箱,其99%以上的离子已经被除去,但要想进一步提高水质,制造出超纯水,除去溶解在水中的微量元素和CO2等还必须经过电渗析,即EDI处理,其原理如下,EDI即连续电除盐,是利用混合离子?#25442;?#26641;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?#25442;?#33180;而被去除的过程。这一过程中离子?#25442;?#26641;脂是被电连续再生的,因此不需要使用酸和碱对之再生。这一技术可以替代传统的离子?#25442;?#35013;置,生产出电阻率高达18MΩ.CM的超纯水。该工艺技术被称为是水处理工业的革命。与传统的离子?#25442;?#30456;比,EDI具有以下优点: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?#20572;?#25805;作方便,劳动强度小;运行费用低。 

(一) EDI的给水处理 

        给水预处理?#26434;贓DI及其重要,组件的寿命、性能及维修量都取决于给水中的杂质含量,如果给EDI提供较好的预处理水,组件的清洗?#24335;?#20250;?#26723;汀DI浓水一部分循环(?#22791;?#27700;硬度低、电导率时,可以不循环),另外一部分可以返回到反渗透给水中,?#37096;?#20197;回收作为他用或直接排?#26009;?#27700;道。 

(二)EDI的组件结构 

1.淡水室:将离子?#25442;?#26641;脂填充在阴、阳离子?#25442;?#33180;之间形成淡水单元。 

2.浓水室:用网状物将每个EDI单元隔开,形成浓水室。 

3.极水室。 

4.绝缘板和压紧板。 

5.电源及水路连接。 

可以将EDI并联运行,可取得更大流量。 

(三)EDI过程 

         一般城市水源中存在钠、钙、镁、氯化物、硝酸盐、碳酸氢盐?#28909;?#35299;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。通过反渗透预处理,99%以上的离子可以被除去。另外,原水中?#37096;?#33021;包括其他微量元素、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必须被除掉。但是反渗透过程?#26434;?#36825;些杂质的清除效果较差。

        离子?#25442;?#33180;和离子?#25442;?#26641;脂的工作原理相近,可以使特定的离子迁移。阴离子?#25442;?#33180;只?#24066;?#38452;离子通过,不?#24066;?#38451;离子通过?#27426;?#38451;离子?#25442;?#33180;正好相反。在?#27426;?#38452;阳离子?#25442;?#33180;之间充填混合离子?#25442;?#26641;脂就形成一个EDI单元。阴阳离子?#25442;?#33180;之间由混合离子?#25442;?#26641;脂?#23395;?#30340;空间被称为淡水室。将?#27426;?#25968;量的EDI单元罗列在一起,使阴离子?#25442;?#33180;和阳离子?#25442;?#33180;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?#25442;?#26641;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?#25442;?#26641;脂进入浓水室,同时,给水中的离子被离子?#25442;?#26641;脂吸附而?#23395;?#30001;离子电迁移而流下的空位。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?#25442;?#33180;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0H—、Cl—)被正极(+)吸引而通过阴离子?#25442;?#33180;,进入到临近的浓水室中。此后这些离子在继续向正极迁移中遇到临近的阳离子?#25442;?#33180;,而阳离子?#25442;?#33180;不?#24066;?#20854;通过,这些离子即被阻隔在浓水中,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?#21462;?#30005;流量由两部分组成,一部分?#20174;?#34987;除去离子的迁移,另一部分?#20174;?#27700;本身电离产生的H+和0H-,这些就地产生的H+和0H-对离子?#25442;?#26641;脂进行连续再生。 

      EDI组件中的离子?#25442;?#26641;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?#27426;轄换?#21644;被连续再生。工作树脂?#26800;?#30528;除去大部分离子的任务,而抛光树脂则?#26800;?#30528;去除象弱电解?#23454;?#36739;难清除的离子的任务。 

(?#27169;〦DI的电源 

       所使用的直流电源应在运?#26800;?#21387;?#27573;?#20869;空调,并可以提供再生需要的电压。直流电源的功率应满足EDIzui大电流(6A)的要求。直流电源的纹波率不能超过30%。过高的纹波率会使EDI组件在瞬间承受高于表观有效电流/电压,造成对组件的破坏。当多个EDI组件共用一个直流电源时,每个EDI电压/电流应实现独立可调。配?#26800;?#21387;表和电流表。同时,应当配备限流装置。为保护EDI组件,当流经EDI组件的水流量低于某一点时,应关闭电源。 

(五)EDI所用仪表 

1.压力表:测定EDI纯水、浓水、极水给水压力和出水压力。 

二级反渗透+EDI水处理 

2.流量计:测量纯水出水、浓水入水、极水入水及浓水补水的流量。

3.电导?#23460;牽?#27979;量EDI给水和浓水入水电导率。 

4.电阻?#23460;牽?#27979;量EDI纯水电阻率。 

5.流量开关:如果流入EDI组件的纯水、浓水、极水流量过?#20572;?#27969;量开关会促使系统关闭。 

 

五、纯水的保存?#36879;?#27700; 

       经过EDI处理后的水?#32431;?#20026;成品水,进入纯水箱保存,为保证水质,一般采用氮封的办法,即从纯水箱顶部充入氮气。给水后,液位电磁阀与PLC配合,当纯水箱的水位低于低水位时,PLC启动制水程序,整个系统开始制水,直到纯水箱水位达到高水位,系统停止制水,如?#25628;?#29615;往复,始终保持纯水箱里有?#27426;?#30340;水位。

    电镀用去离子水设备的特点是产水水质稳定,造价相对?#31995;汀?#21435;离子水设备是通过反渗透、离子?#25442;?#22120;、EDI等方法去除水中阴阳离子的水处理装置。去离子水设备性能稳定,大量应用于医药,电子,化工,玻璃,渡涂,锅炉,化验?#19994;?#34892;业。

电镀用去离子水设备的工艺流程

1、采用离子?#25442;环?#24335;,其流程如下

  原水→原水加压泵→砂滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→阳树脂过滤床→阴树脂过滤床→阴阳树脂混床→微孔过滤器→用水点

2、采用反渗透方式,其流程如下

 原水→原水加压泵→砂滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→反渗透→纯水箱

3、采用反渗透加混床方式,其流程如下

  原水→原水加压泵→砂滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→反渗透→纯水箱→加压泵→阴阳离子混合床→精密过滤器→用水点

  EDI去离子水设备的工业应用和市场需求

  近几年EDI去离子在各个工业领域都越来越受重视,许多工业系统开始采用电去离子作为其水处理系统的更新换代技术,如电力工业、制药工业、微电子工业、电镀与金属表面处理?#21462;?/span>

(1)电力工业

  据推算电力行业水处理单元的操作费用约占电力成本的10%,而用电去离子替代离子?#25442;?#26641;脂可以使每处理1000加仑水的成本由11美元降至1.75美元。

(2)制药工业

  虽然药用水的特点是并不要求很高的去离子程度,但电去离子系统具有同时去盐和控制微生物指标的特点,因此已有多家企业采用RO/EDI集成系?#22330;?#25454;称该类系统性能稳定,全流程计算机连续监控,全自动操作无人值守。

(3)电子工业

  电子工业对水质的要求极高,水电阻?#23460;?#31283;定的大于18MΩ,而EDI出水一般在15-17MΩ左右,因此在电子级水的生产过程多采用EDI+抛光树脂系统,即在EDI之后加离子?#25442;唬?#27492;工程虽然仍需离子?#25442;唬?#20294;由于EDI已除去了大部分离子,抛光树脂?#36127;?#19981;用再生,因此水处理费用仍然很低。

(4)电镀与金属表面处理

  电去离子水设备可用于电?#21697;?#27700;处理可以使水重复使用并回收重金属离子。美国已有该类型系统的实验装置。

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