EDI超纯水设备技术本质及工作原理
连续电除盐(EDI,Electro deionization或CDI,continuous electrode ionization),是利用混和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又在直流电压的作用下,分别透过阴阳离子交换膜而被除去的过程。这一过程离子交换树脂是电连续再生的,因此不需要使用酸和碱对之再生。这一新技术可以替代传统的离子交换装置,生产出高达18M-CM的超纯水。又可以比较清晰地描述如下:EDI是利用阴、阳离子膜,采用对称堆放的形式,在阴、阳离子膜中间夹着阴、阳离子树脂,分别在直流电压的作用下,进行阴、阳离子交换。而同时在电压梯度的作用下,水会发生电解产生大量H+和OH-,这些H+和OH-对离子膜中间的阴、阳离子不断地进行了再生。由于EDI不停进行交换——再生,使得纯水度越来越高,所以,轻而易举的产生了高纯度的超纯水。
EDI超纯水设备的组件结构
EDI主要有以下部分组成:(1〕淡水室 将离子交换树脂填充在阴阳离子交换膜 之间形成淡水单无。
(2)浓水室 用网状物将每个EDI单元隔开,形成了浓水室
(3) 极水室
(4) 绝缘板和压紧板
(5)电源及水路连接。
工艺流程:
原水箱→原水增压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软水过滤器→保安过滤器→一级高压泵→一级RO反渗透系统→二级高压泵→二级RO反渗透系统→中间水箱→EDI纯水系统→抛光混床→用水点
EDI超纯水设备组件优势及特点
1)工作压力高,不漏水:由于模块采用了橡胶O型圈多层密封,保证了模块耐压高、不漏水。
2)无化学物质使用: 由于浓水中填充了专利树脂,降低了膜电阻,因此系统中不需要浓水循环及注盐在淡水室填充分层排列树脂,更有利于弱电解质的祛除。
3)系统简单 配管简单,仅需 3 支配管(进水管,产品水管和浓水管)
· 无循环泵及注盐系统 · 不需要 PLC 程序控制器 · 系统建造成本和维护费用低
4)浓水回收 · 浓水水质( 20-100 μ S/cm )优于原水水质,可回收至 RO 前继续使用。
5)其他优势· 系统不注盐,因此不产生氯气破坏模块内部结构,及污染周围环境 独立的模块电源控制,单一模块需维修,不影响其他模块正常工作。
6) LTLD-HT系列高温消毒模块更适宜对细菌要求较严的单位使用,如医院超纯水EDI设备,实验室超纯水EDI设备,生物制药超纯水EDI设备等行业。
EDI的工作过程通过交换羟基离子或氢氧根离子去除不想要的离子,然后将这些离子输送到废水流中。离子交换反应在组件的纯化室中进行,在那里阴离子交换树脂释放出氢氧根离子(OH-)而从溶解盐(如氯化物、Cl-)中获得阴离子。同样,阳离子交换树脂释放出氢离子(H+)而从溶解盐中(如钠、Na+)获得阳离子。
一个直流(DC)电场通过放置在组件一端的阳极(+)和阴极(-)施加。电压驱动这些被吸收的离子沿着树脂球的表面移动,然后穿过薄膜进入浓水室。
带负电的阴离子(如OH-、Cl-)被吸引到阳极(+)。这些离子穿过阴离子选择性薄膜,进入相邻浓水室,而不会穿过相邻的阳离子选择性薄膜并滞留在浓水室,而且得以妥善处理。在淡水室中带正电的阳离子(如H+、Na+)被吸引到阴极(-)。这些离子穿过阳离子选择性薄膜进入临近的浓水室,他们在那里被临近的阴离子选择性薄膜阻挡,同时得以妥善处理。
在浓水室中EDI,仍然维持电中性。从两个方向输送过来的离子彼此相互中和。从电源流过来的电流跟移动离子的数目成比例。两股水流(H+和OH-)趋势离子都被输送并且被加到所要求的电流之中。
水流流过两种不同类型的腔体,纯化室中的离子就会耗尽,同时被收集到邻近的浓水流之中,这就从组件中带走了被去除的离子。
在纯化室和(或)浓水室中使用离子交换树脂是EDI技术和专利的一个关键。在纯化室中还会发生一个重要现象,在电势梯度高的特定区域,电化学“分解”能够使水产生大量的H+和OH-离子。这些区域中产生的H+和OH-离子在混合的离子交换树脂中可以使树脂不断再生,并且形成不需要外加化学试剂的薄膜。