EDI系统在制取超纯水中是怎样工作的?

　　EDI系统在制取超纯水中是怎样工作的?

　　EDI系统消除了酸和腐蚀物，它们的运输、存储、处理都很危险的。EDI比复杂的混床操作要简单、连续。需要更少的劳动力。EDI系统还减少了附属设备，比如酸碱计量装置、酸碱储存罐、PH中和装置和相关连的设备等。它的工艺过程产生很少的排放物，产生的排放物都是许可的，实际上EDI系统中大多数排放水可以回收到水处理系统的入口。很多情况下，应用EDI将会操作更少，资本更少。混床消耗树脂、劳力、化学物、废水。而EDI 的消耗是电能，膜堆有时候需要清洗和替换。在相同产水量的情况下，EDI消耗的劳动力和废水的排放量比混床要显著的少。根据进水水质和出水的品质，每产生1000加仑的水每小时EDI消耗的电量为，比起用混和离子交换，操作消耗更少。EDI系统操作的软件设计花费也要比混床系统少，反渗透则通常做为EDI系统的进水。

　　EDI系统已经被几乎所有需要高纯水和最终用户所接受，有着可靠的、有经济效益的解决方案。历史上，制取超纯水系统总是要依赖于离子交换。这些系统由阳床+阴床+混床组成。在这个系统生产超纯水的同时，它需要大量再生。在过去的二十多年，反渗透已经在工业上被接受，用来代替阳床和阴床，现在EDI系统也在精制领域代替了混床，与发反渗透一起，EDI系统将提供一个连续运行的、无化学处理的系统。

　　EDI的工作流程：

　　EDI模块(膜堆)是EDI工作的核心。一个简单的EDI膜堆主要由两个电性相反的电极和多个模块单元对组成，一个膜单元对由一个填满阳离子和阴离子交换树脂的淡水室(D-室)、一个阳膜、一个阴膜、一个浓水室(C-室)组成。EDI膜堆包含多个膜单元对。在每个膜堆的内部有两个带有600V电压的电极，这是通过每个膜堆必需的电压。正极带正电压，负极带负电压，电流在正极和负极之间通过30个膜单元。任一个淡水室都包含着阳树脂和阴树脂，它相当于一个8千米厚的混床。一个阳膜朝着阴极的方向把淡水室和浓水室分开，在另外一边，阴膜也把淡水市和浓水室分开。EDI用的膜和反渗透用的膜很不相同，反渗透用的膜允许小颗粒的分子污染物和离子以及水通过，而EDI膜象离子交换树脂一样是用聚苯乙烯材料制作的，只允许带适当电荷的离子通过，水基本上不能通过。树脂通过水的分离持续的再生。在电场中，给水中的水分子被分离成H+和OH- ，被异性电荷相吸，H+通过阳阳树脂移向阴极的方向，OH-通过阴树脂移向阳极的方向。这种H+和OH-的迁移再生了树脂，阳膜允许H+通过进入浓水室，阴膜允许 OH-通过也进入浓水室，H+和OH-结合生成生产的水。浓水室中自己水的流动将带走水中的阴阳离子。膜阻止带相反电荷的离子的进入淡水室在水流通过淡水室的过程中，离子被树脂去处，所以膜的有效侧(淡水室)就会产生纯水。

　　再循环工艺

　　在EDI中，90%到95%的水流过淡水室，水流并行的通过多个膜堆，每个膜堆都并联很多个淡水室，水流一次性的通过淡水室，流出来的就是高纯水。另外的5%-10%被送到浓水室，其中3%-8%流出EDI后作为补充水，2%用来冲洗电极。浓水的再循环增加了水的电导率而要增加EDI系统通过的电流。EDI废水的PH主要由给水的品质决定。通常都是品质很好的水，PH接近中性。排放的 浓水可以通过返回到进水口进行回收，极水包含低浓度的氢气、氧气和氯气要送到一个通风的地方进行排放。在过去的三年内，EDI系统已经被许多的水处理的领域所接受，研究已经铺平了DEI膜的发展道路，在将来的岁月里，将要为电能的节约和水品质的提高，特别是硅和硼的减少而努力。在将来的几年内，可以预测更高质量的水质可以被制出，而且将对进水的水质要求要降低，特别是硅和硬度的要求。

　　EDI的维护需求

　　EDI在一个设计良好的系统中需要很少的维护。使用的仪表每1-2年需要一次校准。强烈推荐每周要把压力、流量、电流数据做几次记录在案，便于以后用来研究污物和浓缩比例的问题。当预处理工作不正常或者预系统设计的不好时候，浓缩比例和污染会存在。当发现污染的时候，在很多情况下清洗可以恢复膜的性能。制药系统将根据预处理系统的清洗来决定EDI系统的清洗，其清洗的过程和所用的化学物和反渗透系统很相似。

　　EDI的膜堆的寿命为5-10年甚至更长，膜堆确切的寿命主要取决于水源、预处理系统和维护水平、根本上还是取决于其所使用的阴离子的强度的稳定性，在一个标准的设计中，简单的膜的问题可以通过隔离而解决，这只需要几分钟，甚至不需要停运系统。

　　怎样设计一个EDI系统

　　连同EDI膜堆在一起，一个完整的EDI系统应包括整流器、控制系统、装置、管道、阀门和再循环泵。所设计要求出水水质严格达到EDI进水水质的要求。下面的表是EDI系统典型的进水水质要求。根据原水水质的不同，可以采用不同的流程来达到进水水质的要求。城市水处理的典型流程是

　　多介质过滤器→活性炭处理→单级反渗透→EDI。在高硬度的水处理中，软化被加入到处理的流程中：多介质过滤器→活性炭处理→软化设备→单级反渗透→EDI。

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