edi设备的基本原理_水处理edi设备

EDI设备基于交换树脂技术，利用电化学原理驱动离子交换，去除水中的离子，生成高纯度的水。通过电极反应的过程，将水逐层通过带电树脂，并使其去除特定的离子，不断净化水质。EDI设备不需要化学试剂，对环境无害，操作简便。

一：edi设备的基本原理

EDI的工作原理：

电除盐将离子交换树脂填充在阴、阳离子交换膜之间形成EDI单元，又在这个单元两边设置阴、阳电极，在直流电作用下，将离子从其给水（通常是反渗透纯水）中进一步清除。

离子交换膜和离子交换树脂的工作原理相近，可以使特定的离子迁移。阴离子交换膜只允许阴离子透过，不允许阳离子透过；而阳膜只允许阳离子透过，不允许阴离子透过。

在EDI组件中将一定数量的EDI单元罗列在一起，使阴离子交换膜和阳离子交换膜交替排列。并使用网状物将每个EDI单元隔开，形成浓水室。EDI单元中间为淡水室。在给定的直流电的推动下，给水通过淡水室水中的离子穿过离子交换膜进入浓水室被去除而成为除盐水；通过浓水将离子带出系统，成为浓水。

二：edi设备全称

EDI，全称Electrodeionization，译名“连续电除盐(填充床电渗析)”，是利用混合离子交换树脂吸附给水中的阴阳离子，同时这些被吸附的离子交换树脂在直流电的作用下分别通过阴阳离子交换膜而被除去的过程。据悉，EDI作为纯水/超纯水装置的核心部件，一但不稳定或无法使用，必将造成抛光混床树脂的寿命缩短和失效，对此加强对EDI问题的诊断和维修至关重要。

一、引 起 EDI 膜 块 故 障 的 原 因

从多年的工程经验来看，引起EDI膜块故障的原因主要有以下几点：

1、EDI膜块长期在大电流，小流量运行，积聚的热量得不到散发，造成EDI接近两极的膜片发热变形,EDI浓水压差增大，水质和水量都不同程度的下降。

2、EDI膜块长期没有清洗保养，EDI的膜片和通道结钙镁垢，进出水压差增大，造成产水水质下降，电压上升，电流无法调节，最终无法使用。

3、EDI膜块长期没有清洗保养或长期停机没有保护，EDI的膜片和通道滋生有机物，进出水压差增大，造成产水水质下降，电压上升，电流无法调节，最终无法使用。

4、采用不合理的清洗和消毒药剂，直接导致EDI树脂损坏和破碎，进出水压差增大，造成产水水质和水量全部下降。

5、EDI系统手动运行时，在缺水状态下加电，直接导致膜片和树脂的发热碳化，清洗无效，无法使用。

6、EDI进水前无保安滤器，直接导致异物堵塞EDI通道，进出水压差增大，造成产水水量严重下降，清洗无效。

7、前处理不佳（软化器，亚 *** 添加系统，RO等）、控制系统故障/失灵（安全联锁装置，低流量保护的问题）、不适当的系统设计（RO 初期产水未排放）等。

三：水处理edi设备

电厂的水处理问题一直十分重要，电去离子技术（Electrodeionization, EDI）技术在电厂中的应用，能够有效提高电厂水处理的效率，降低电厂水处理的成本。

本文介绍了电厂水处理EDI设备的关键技术，探究了EDI水处理的具体过程，结合电厂EDI技术对环境的影响，对电厂水处理中的EDI技术的应用方式进行分析。

一、电厂水处理EDI主要技术分析

1、EDI除盐过程

EDI除盐过程主要就是利用淡水室对废水中的有关杂质离子进行处理，即在淡水室中填充阴阳离子交换树脂，原水从淡水室进入后，阴阳树脂和杂质离子进行相互交换与迁移，通过交换反应去除废水中的有害物质。

一般情况下，EDI技术的基本工作过程主要包括原水和树脂相互之间发生的离子交换、通入直流电后，水中的无机盐离子在阴阳膜和电场共同作用下发生的定向迁移、电解水产生氢离子和氢氧根使树脂再生三个方面，以达到连续除去废水中离子的目的。

由于树脂、膜、水的界面在化学反应中会使溶液的浓度发生变化，使得水分解为H+和OH-，这样就会造成废水的pH值变化。在这种独特的环境中，废水中的碳酸、硅酸、硼酸等弱电解质在局部的pH值变化情况下产生电离反应，相应的的反应方程为：HR=H++R-，在这样反应进行后，通过与直流电场相互配合，产生的离子就能够有效的被去除掉，所以，在EDI设备中，强弱电解质都能够被高效的去除，对废水中的硼、CO2有96%以上的去除率，对硅元素也有90%～99%以上的去除率。

2、电化学再生过程

在利用渗析的极化过程中，由于在水溶液中会产生H+和OH-，使树脂在化学反应中进行电化学再生，这对水质的提升具有正面的影响，而在再生的过程中，如果不进行离子交换处理，就会造成水质变坏，这样就需要采用适宜的工作环境，才能达到提高水质的要求，采用EDI装置的离子交换树脂技术，可以有效的提高水质。具体的化学反应方程式如下：

阳离子交换树脂所发生的化学反应为:

3、EDI的进水条件分析

EDI装置在电厂中得到了广泛的应用，它属于较为精细的水处理系统，在水处理的过程中，必须要求进水有较高水质，才能满足处理的要求。在一般情况下EDI对进水水质的要求具体如表1所示，主要采用RO作为火电厂的废水预脱盐软化处理设备。

4、EDI的出水水质控制

随着电厂的水处理EDI装置的不断发展，出水的水质也有了明显的提高，在26℃时，EDI的理论纯水电阻率为18.3MΩ·cm，而且要求RO+混床产水电阻率要控制在一般为10～18MΩ·cm，也要求它的二级RO(RO+RO) 产水电阻率控制在15～16MΩ·cm以下，保证在正常运行时能够达到17MΩ·cm以上，可以达到达18MΩ·cm为最佳，并能够保证RO+EDI的出水电阻率控制在15 ～16MΩ·cm以上。

在EDI处理技术中，由于离子交换作用的参与，可以有效的去除水中的Ca2+或者Mg2+，这样就能够有效的降低水处理过程中的硬度。因此，在RO+EDI的水处理过程中，不仅可以提高处理的效率，完全可满足超临界、超超临界锅炉补给水的水质要求，而且出水水质平稳，在具体的处理过程中不会出现传统的离子交换设备出现的运行-失效-再生周期性变化的问题。

二、电厂EDI技术对环境的影响

在火电厂中应用EDI技术的成本比较低，它省去了酸碱消耗、再生用水、废水处理和污水排放等费用，也能够有效的对环境的污染进行控制，由于EDI的产水率一般在81%～95%之间，在具体的废水处理过程中，不需要再生用水，具体的运行费用要明显的低于混床。

采用混床技术是依靠阳/阴离子交换树脂的交换作用对废水中的各种有害离子进行降解，在树脂再生的过程中会产生大量的酸碱废液，容易对环境造成污染。同时采用混床还需解决药品采购和储存问题，对火电厂提出了较高的要求。而采用EDI技术在原理上与混床不同，它是通过电解水产生的H+和OH-，对淡水室中填充的阴阳树脂进行再生，在整个工作流程中主要消耗电能，对其他物质的消耗较少。

EDI独特的工作流程，使它在能够一边正常工作，一边进行树脂的电再生，这样就能够节约了大量人工和物质成本，便于实现整个流程的自动化控制，使废水处理的效率得到了大幅度的提高。在火电厂处理过程中，EDI如与RO配合，能够提高污水的处理效率，还可基本上摆脱酸碱的使用，这样就能够彻底消除处理过程中潜在的污染隐患，颠覆了原有的老式水处理方式，使耗水量、能耗、设备占地都大幅度减少。在未来的发展中，RO+EDI的膜法水处理工艺必将占据主导地位，成为最重要的火电厂污水处理 *** 。

三、EDI技术在电厂水处理中的应用

随着科学技术的不断发展，EDI技术也在不断完善成熟，逐渐在电厂的水处理中得到了广泛的应用。当前大部分电厂正在积极的探索EDI技术在电厂中更深层次的应用，而且在电厂水处理中已有大量成功运行的实例，有利于EDI技术的推广，EDI正逐渐成为电厂水处理的核心装置。一般说来，在EDI装置进水部分，原水在进入RO+EDI系统之前，需要经过合适的预处理。通常包括过滤、吸附、软化等，以提高的水的纯度，降低水的污染指数、硬度、游离氯离子等对膜正常运行起到危害作用的离子，这样才能够使RO膜得到有效的保护，从而提高EDI的效率。

具体的处理工艺流程如下 ：

原水→板式过滤器→活性炭过滤器→保安过滤器→RO→保安过滤器→EDI→除盐水箱→锅炉补给水，这样完成整个制水过程。在进行处理的过程中，进水的水质得到了明显的改善。

可见，只要经过合理设计，就能有效的对火电厂的水处理进行有效的控制。EDI工艺的产水不但能达到基本的水处理要求，而且还大大高于火电厂锅炉补给水水质要求指标，同时还降低了水处理的成本，是一种优良的锅炉补给水生产工艺。

总之，EDI独特的技术特点使得它在电厂中的应用前景十分广泛，将EDI与RO配合一起使用，使得电厂水处理的效果更加明显。由于EDI装置对进水水质要求较高，因此，要能够根据具体的情况，加强其预处理的合理设计，提高水处理的效率。另外，EDI的出水水质还与系统的电压密切相关，通过提高膜堆的操作电压，可得到更高质量的纯水。在处理的过程中，应保持EDI在适当的电压下运行，电压不能太高；二级RO(RO+RO)产水电阻率保持在18MΩ·cm左右为最佳。

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