電去離子(Eiectrodeionzation,簡稱EDI)是一種將混床樹脂填充于離子交換膜之間,在直流電場作用下實(shí)現(xiàn)連續(xù)除鹽的新型水處理方法。

一般認(rèn)為EDI的原理在橫向上可以分為離子交換、直流電場下離子的選擇性遷移和樹脂的電再生方面。在高純水中,離子交換樹脂的導(dǎo)電性能比與之相接觸的水要高2~3個(gè)數(shù)量級,所以幾乎全部的從溶液到脂面的離子遷移都是通過樹脂來完成的。水中的離子,首先因交換作用吸附于樹脂顆粒上,再在電場作用下,經(jīng)由樹脂顆粒構(gòu)成的離子傳播通道遷移到膜表面并透過離子選擇性膜進(jìn)人濃水室。同時(shí),在樹脂、膜與水相接觸的界面處,界面擴(kuò)散中的極化使水解離為氫離子和氫氧根離子。它們除部分參與負(fù)載電流外,大多數(shù)又起到對樹脂的再生作用,從而使離子交換、離子遷移、電再生3個(gè)過程相伴發(fā)生、相互促進(jìn),達(dá)到連續(xù)去離子的目的。

EDI在我國也稱之為填充床電滲析。電滲析器的淡水室裝了陰、陽混合離子交換劑(顆粒、纖維或編織物),將電滲析和離子交換兩個(gè)過程在同一容器中進(jìn)行,使兩個(gè)過程內(nèi)在地聯(lián)系在一起。

EDI技術(shù)的特點(diǎn)

化學(xué)除鹽系統(tǒng)工藝中,離子交換裝置從一級復(fù)床發(fā)展到兩級復(fù)床,直到混床。采用離子交換法可制得質(zhì)量接近理論純水電阻率為18.2MΩ·cm的高純水。然而,離子交換樹脂可反復(fù)再生這一優(yōu)點(diǎn)卻帶來了樹脂再生的廢酸堿,造成了環(huán)境污染。為了克服污染,反滲透技術(shù)被引入到水的脫鹽系統(tǒng),即反滲透+混床脫鹽系統(tǒng),其廢酸堿排量與離子交換脫鹽系統(tǒng)相比,減少了90%,基本上解決了廢酸堿排放的問題。但是隨著對工藝要求的提高,此法暴露出兩個(gè)缺陷:混床再生需要貯備酸堿,操作繁瑣。隨著EDI技術(shù)的發(fā)展,以EDI設(shè)備代替混床,形成RO-EDI脫鹽系統(tǒng),可以克服污染,進(jìn)行自動化純水生產(chǎn)。

RO-EDI脫鹽系統(tǒng)的特點(diǎn):不用酸堿,不污染環(huán)境;可連續(xù)生產(chǎn),不需備用裝置;無人值守,水質(zhì)穩(wěn)定;占地面積小,運(yùn)行費(fèi)用低;對RO設(shè)備和EDI設(shè)備的進(jìn)水有特殊要求。

系統(tǒng)工藝流程的選擇

具體工藝流程如下:

一級RO→反滲透后的預(yù)脫鹽水箱→升壓泵→脫碳器→EDI升壓泵→EDI模塊→出水

由于反滲透后的預(yù)脫鹽水中含有游離的CO2,為了減小EDI模塊的負(fù)擔(dān),在EDI模塊前安裝了CO2脫碳器。

EDI系統(tǒng)啟動階段的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

從啟動階段的數(shù)據(jù)中可以看到,在電壓保持不變的情況下,系統(tǒng)的電流和出水的電阻都變大。