用EDI系统制取高纯水说明

　　EDI系统已经被几乎所有需要高纯水的公司和最终用户所接受。最终用户购买此设备可以消除现场化学再生，水处理公司销售这个设备给他们的客户可以提供这个好处。服务公司也在他们自己的基地消除了化学再生，通过这个比传统工艺需要更少维护量的设备来制水并加仑为单位销售。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RO一起，EDI系统将提供一个连续运行的、无化学处理的系统。

　　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05-3.0KW，IN MANY CASES，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。RO通常做为EDI系统的进水。

　　EDI怎么样工作?图木舒克EDI超纯水装置,图木舒克医院EDI超纯水机

　　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RO用的膜很不相同，RO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---一个重要的工序

　　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，今天几乎一半的新建的电厂和半导体水处理系统和75%制药水系统包括EDI。最近的研究已经铺平了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。

　　附1：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(4-7?)记录在案，以便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RO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。

　　附2：怎样设计一个EDI系统?图木舒克EDI超纯水装置,图木舒克医院EDI超纯水机

　　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。所有这些安装在一个底座上。这些部件和我们在RO系统中的那些部件很相似，但整流器除外，它通过把一个三相的交流电转变成直流电来为EDI系统提供能量。EDI的生产厂家为每个膜提供了一个标准流速。就象RO的设计和建造一样，原始设备制造商根据特定的应用设计了柔性的膜组。在通常的系统中包括RO和EDI。可以根据增加和减少膜的数量来改变产水量。很多单一膜组的系统设计每分钟5-10加仑的流量。通过增加多个膜组可以增加更多的流量。EDI是一个精处理技术。应用纯净的RO产品水或者渗透水作为给水而进一步纯化。预处理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RO→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RO→EDI。

　　在系统的设计中，CO2也是一个关键因素。分子的CO2可以通过RO膜给传统后续设计混床或者EDI中的阴离子交换树脂加重阴离子的交换负担。当进入EDI系统的时候，根据在系统中PH分布情况，CO2将以CO32-和HCO3-形式被去除。如果要达到相同质量的水质，应该增加额外电流来克服这些额外的CO2。低PH将增加进水中的CO2，(in some cases)在一些情况下，我们通过加苛性碱来增加PH，把CO2转化成碳酸盐和重碳酸盐有效的增加RO膜的去除率。多介质过滤器→活性炭处理→加苛性碱→单级RO→EDI。在一些情况下，加酸用来防止RO膜结垢，这种情况就需要脱碳器和脱气装置来去除CO2 或者用阻垢剂来代替加酸。多介质过滤器→活性炭处理→加酸→单级RO→脱气装置→EDI。多介质过滤器→活性炭处理→加阻垢剂→(加苛性碱)→单级RO→EDI。如果EDI系统来水水质电阻可以达到16M欧姆或者可以提供更好水质的保证，那么为了制取相当纯的水(电阻大于18兆欧姆)，精制系统可以采用不可更新的混床。用于精制的混床系统的负载非常小，通常可以运行1-2年，然后重新更换新的再生好的树脂，这样也可以避免化学处理。预处理系统→RO→EDI→一次性混床。混床系统一般需要两列，而EDI系统不需要容余，它可以连续再生，模块化设计、内建容余。然而在半导体和其他重要的电厂，即使在设备不运行的时候，它可能每分钟也要花费最终用户成千上万美圆。(在这种情况下)既然这样，最终用户更愿意接受有RO的EDI的容余。