01
Wat is EDI?
De volledige Engelse naam van EDI is elektrolyse, wat vertaald wordt naar elektrische ontzilting, ook bekend als elektro-deionisatietechnologie of verpakte elektrodialyse.
De technologie van de elektrodeionisatie is een combinatie van ionenuitwisseling en elektrodialyse.en is een steeds vaker gebruikte en effectieve waterbehandelingstechnologie na ionenwisselharsen.
Het maakt niet alleen gebruik van de voordelen van continue ontzilting door middel van elektrodialysetechnologie, maar bereikt ook diepe ontzilting door middel van ionenuitwisselingstechnologie;
Dit verbetert niet alleen het gebrek aan verminderde stroomdoeltreffendheid in het elektrodialyseproces voor de behandeling van oplossingen met een lage concentratie, maar verbetert ook de ionenoverdracht.maar maakt ook de regeneratie van ionenwisselaars mogelijk, waarbij het gebruik van regeneratoren wordt vermeden en de secundaire verontreiniging die ontstaat bij het gebruik van zuur-basis regeneratoren wordt verminderd, waardoor een continue werking van deionisering wordt bereikt.
foto
Schematisch schema van de EDI
De basisprincipes van EDI-deionisatie omvatten de volgende drie processen:
1Elektrodialyseproces
Onder de werking van een extern elektrisch veld migreren elektrolyten in water selectief door ionenwisselharsen en worden met geconcentreerd water afgevoerd, waardoor ionen uit het water worden verwijderd.
2. Ionenuitwisselingsproces
Door het gebruik van ionenwisselhars voor de uitwisseling van onzuiverheids-ionen in water, gecombineerd met onzuiverheids-ionen in water, kan het effect van het effectief verwijderen van ionen uit water worden bereikt.
3. elektrochemisch regeneratieproces
Met behulp van de H+ en OH- die worden gegenereerd door de polarisatie van water op de interface van ionenwisselhars voor elektrochemische regeneratie van het hars, waardoor zelfregeneratie van het hars wordt bereikt.
02
Wat zijn de factoren die EDI beïnvloeden en welke maatregelen worden genomen om deze te bestrijden?
1. De invloed van de inlaatgeleidbaarheid
Bij dezelfde werkstroom neemt de afvoer van zwakke elektrolyten door EDI af naarmate de geleidbaarheid van het ruwe water toeneemt en neemt ook de geleidbaarheid van het afvalwater toe.
Als de geleidbaarheid van het rauwe water laag is, is het ionegehalte ook laag.en de lage concentratie van ionen zorgt ervoor dat een grote elektromotorische krachtgradiënt zich vormt op het oppervlak van de hars en het membraan in de zoetwaterkamer, wat leidt tot een toename van de mate van waterdissociatie, een toename van de maximale stroom en een grotere hoeveelheid geproduceerde H+ en OH-,resulteert in een goed regeneratie-effect van de anion- en cationwisselhars die in de zoetwaterkamer is gevuld.
Daarom moet de geleidbaarheid van het inkomend water worden gecontroleerd om ervoor te zorgen dat de EDI-geleidbaarheid van het inkomend water lager is dan 40us/cm.die de gekwalificeerde geleidbaarheid van het afvalwater en de verwijdering van zwakke elektrolyten kan garanderen.
2De invloed van werkspanning en stroom
De werkstroom neemt toe en de kwaliteit van het geproduceerde water blijft verbeteren.
Maar als de stroom toeneemt na het bereiken van het hoogste punt, als gevolg van de overmatige hoeveelheid H + en OH - ionen gegenereerd door water ionisatie,een groot aantal overtollige ionen fungeert als stroomdragende ionen voor geleiding, wordt ook gebruikt voor het regenereren van harsen. Tegelijkertijd wordt door de ophoping en blokkering van een groot aantal stroomdragende ionen tijdens hun bewegingzelfs tegendiffusie optreedt, wat leidt tot een afname van de kwaliteit van het geproduceerde water.
Daarom moeten de juiste werkspanning en -stroom worden gekozen.
3De impact van de index van troebelheid en verontreiniging (SDI)
Het waterproductiekanaal van het EDI-component is gevuld met ionenwisselhars.resulterend in een toename van het systeemdrukverschil en een afname van de waterproductie.
Daarom is een passende voorbehandeling vereist en voldoet het RO-afvoer in het algemeen aan de EDI-inlaatvereisten.
4De invloed van hardheid
Als de residuele hardheid van het inkomende water in EDI te hoog is, zal dit leiden tot schaalvorming op het membraanoppervlak van het geconcentreerde waterkanaal, vermindering van de doorstroming van geconcentreerd water,verminderen van de elektrische weerstand van het geproduceerde water, de kwaliteit van het geproduceerde water beïnvloeden en in ernstige gevallen de geconcentreerde water- en extreme waterkanalen van de componenten blokkeren,met als gevolg schade aan de onderdelen als gevolg van interne verwarming.
Kan worden gecombineerd met CO2-verwijdering om de RO-invloei te verzachten en alkalisch toe te voegen; wanneer het zoutgehalte in de invloei hoog is, kan het gebruik van een andere methode worden aanbevolen.het effect van de hardheid kan worden aangepast door toevoeging van een eerste fase RO of nanofiltratie in combinatie met ontzilting.
5De impact van totale organische koolstof (TOC)
Als het organische gehalte in de stroom te hoog is, veroorzaakt dit organische verontreiniging van de hars en het selectief doorlaatbare membraan.wat leidt tot een toename van de systeemoperatiespanning en een afname van de kwaliteit van het geproduceerde waterTegelijkertijd is het ook gemakkelijk om in het geconcentreerde waterkanaal organische colloïden te vormen, die het kanaal kunnen blokkeren.
Daarom kan bij de verwerking een extra niveau R0 worden toegevoegd in combinatie met andere indicatorvereisten om aan de vereisten te voldoen.
6De invloed van metaalionen zoals Fe en Mn
Metalen ionen zoals Fe en Mn kunnen harsvergiftiging veroorzaken en de metalen "vergiftiging" van hars kan leiden tot een snelle verslechtering van de kwaliteit van het EDI-afvoer.Vooral de snelle afname van de afvoer van silicium.
Bovendien kan het oxidatie-katalysatie-effect van metalen met een variabele valentie op ionenwisselharsen permanente schade aan het hars veroorzaken.
Over het algemeen wordt het Fe-gehalte in de EDI-inlaat tijdens de werking onder 0,01 mg/l gecontroleerd.
7De invloed van CO2 op de
De HCO3- die door CO2 in de binnenstroming wordt gegenereerd, is een zwakke elektrolyt die gemakkelijk de ionenwisselharsschaal kan doordringen en een afname van de kwaliteit van het geproduceerde water kan veroorzaken.
Voordat het in het water komt, kan een ontgassingstoren worden gebruikt om het te verwijderen.
8De invloed van het totale aniongehalte (TEA)
Een hoge TEA vermindert de weerstand van de EDI-waterproductie of vereist een verhoging van de EDI-werkstroom,Wanneer een overmatig hoge werkstroom leidt tot een toename van de stroom van het systeem en residuele chloorconcentratie in het poolwater, wat schadelijk is voor de levensduur van het poolmembraan.
Naast de bovenstaande acht factoren hebben de temperatuur van het inlaatwater, de pH-waarde, SiO2 en oxiden ook invloed op de werking van het EDI-systeem.
03
Kenmerken van EDI
In de afgelopen jaren is EDI-technologie op grote schaal toegepast in industrieën zoals energie, chemische en farmaceutische industrieën die een hoge waterkwaliteit vereisen.
Uit langdurig toepassingsonderzoek op het gebied van waterbehandeling is gebleken dat EDI-verwerkingstechnologie de volgende zes kenmerken heeft:
1. Hoge waterkwaliteit en stabiel afvalwater
EDI-technologie combineert de voordelen van continue ontzilting door middel van elektrodialyse en diepe ontzilting door ionenwisseling.Doorlopend wetenschappelijk onderzoek en praktijk hebben aangetoond dat het gebruik van EDI-technologie voor verdere ontzilting ionen uit water effectief kan verwijderen en een hoge zuiverheid van het afvalwater kan bereiken.
2- lage installatieomstandigheden en kleine voetafdruk
In vergelijking met ionenwisselbedden zijn EDI-apparaten kleiner in grootte, lichter in gewicht en hebben ze geen zuur- of alkalische opslagtanks nodig, waardoor ruimte effectief kan worden bespaard.
Bovendien is het EDI-apparaat een volledig geassembleerde structuur met een korte bouwtijd en een minimale installatielast ter plaatse.
3Eenvoudig ontwerp, eenvoudige bediening en onderhoud
Het EDI-verwerkingsapparaat kan worden gemoduleerd voor de productie en kan automatisch en continu regenereren zonder grote en complexe regeneratieapparatuur.,het is gemakkelijk te bedienen en te onderhouden.
4. Automatische controle van het waterzuiveringsproces is eenvoudig en handig
EDI-apparaten kunnen meerdere modules parallel aan het systeem aansluiten, wat zorgt voor een veilige en stabiele werking van de module, betrouwbare kwaliteit en eenvoudige programmabeheersing voor de werking en het beheer van het systeem.
5- Geen afvoer van afvalzuur- en alkalioplossingen, gunstig voor milieubescherming
EDI-apparaten vereisen geen zuur- of alkalische chemische regeneratie en er ontstaat in principe geen chemisch afval.
6Het waterterugwinningspercentage is hoog en het waterverbruik van EDI-behandelingstechnologie bedraagt over het algemeen meer dan 90%
Kortom, EDI-technologie heeft aanzienlijke voordelen op het gebied van waterkwaliteit, operationele stabiliteit, gebruiksgemak en onderhoud, veiligheid en milieubescherming.
De EDI-apparaten hebben hoge eisen aan de kwaliteit van het inkomend water en hun eenmalige investering (infrastructuur- en apparatuurkosten) is relatief hoog.
Er zij op gewezen dat, hoewel de infrastructuur- en uitrustingskosten van EDI enigszins hoger zijn dan die van gemengde bedprocessen, rekening houdend met de totale exploitatiekosten van de apparatuur,EDI-technologie heeft nog steeds bepaalde voordelen.
Een zuiver waterstation heeft bijvoorbeeld de investeringskosten en exploitatiekosten van twee processen vergeleken.en het EDI-apparaat kan het investeringsverschil met het gemengde bedproces na een jaar normaal gebruik compenseren.
04
Omgekeerde osmose+EDI versus traditionele ionenwisseling
1. Vergelijking van de initiële investering voor het project
Wat de initiële investering voor het project betreft, in waterzuiveringssystemen met lage waterproductie-stroomhet omgekeerde osmose+EDI-proces elimineert het grote regeneratiesysteem dat traditionele ionenwisselprocessen vereisenDit vermindert niet alleen de aankoopkosten van de apparatuur, maar bespaart ook ongeveer 10% tot 20% van het landoppervlak.De Commissie is van oordeel dat de in de eerste alinea van de richtsnoeren vermelde maatregelen in strijd zijn met de mededingingsregels..
De hoogte van de traditionele ionenwisselingsapparatuur bedraagt over het algemeen meer dan 5 m, terwijl de hoogte van omgekeerde osmose- en EDI-apparatuur binnen 2,5 m ligt.de hoogte van de waterbehandelingswerkplaats kan met 2-3 m worden verlaagd, waardoor 10% tot 20% van de bouwinvestering in de werkplaats wordt bespaard.
Gezien de terugwinningspercentages van omgekeerde osmose en EDI wordt al het geconcentreerde water uit secundaire omgekeerde osmose en EDI teruggewonnen.maar het geconcentreerde water van primaire omgekeerde osmose (ongeveer 25%) moet worden afgevoerdBij het gebruik van traditionele coagulatie-klarings- en filtratieprocessen in het pretreatment systeem moet de uitstoot van het pretreatment-systeem dienovereenkomstig worden verhoogd.de initiële investering moet met ongeveer 20% worden verhoogd in vergelijking met het voorbehandelsysteem met ionenwisselprocessen.
Met inachtneming van alle factoren is het omgekeerde osmose+EDI-proces in aanvangsinvesteringen ongeveer gelijk aan traditionele ionenwisselprocessen in kleinschalige waterzuiveringssystemen.
2. Vergelijking van exploitatiekosten
Zoals bekend zijn de exploitatiekosten van de omgekeerde osmose-technologie (inclusief omgekeerde osmose dosering, chemische reiniging, afvalwaterzuivering, enz.)Het gebruik van de nieuwe technologieën is in de praktijk nog steeds beperkt tot het gebruik van de traditionele technologie van de ionenwisseling (met inbegrip van de regeneratie van ionenwisselharsen)., afvalwaterzuivering, enz.).
Wat het energieverbruik en de vervanging van reserveonderdelen betreft, is het omgekeerde osmose- en EDI-proces echter veel hoger dan het traditionele ionenwisselproces.
Volgens de statistieken zijn de exploitatiekosten van omgekeerde osmose in combinatie met EDI-proces iets hoger dan die van het traditionele ionenwisselproces.
Met alle factoren in overweging is de totale exploitatiekosten en onderhoudskosten van omgekeerde osmose in combinatie met het EDI-proces 50% tot 70% hoger dan die van het traditionele ionenwisselproces.
3Omgekeerde osmose+EDI heeft een sterke aanpassingsvermogen, een hoge mate van automatisering en een minimale milieuvervuiling
Het omgekeerde osmose+EDI-proces heeft een sterke aanpasbaarheid aan het zoutgehalte van ruw water en kan worden gebruikt voor zeewater, brakwater, mijnwater, grondwater en rivierwater.het ionenwisselproces is niet economisch wanneer het gehalte aan opgeloste vaste stoffen in de inlaat meer is dan 500 mg/l.
Omgekeerde osmose en EDI vereisen geen zuur-basisregeneratie, verbruiken geen grote hoeveelheid zuur-basis of genereren geen grote hoeveelheid zuur-basis afvalwater.schaalremmer, en moet een reductiemiddel worden toegevoegd.
In termen van werking en onderhoud hebben omgekeerde osmose en EDI ook de voordelen van hoge automatisering en eenvoudige programmabeheersing.
4. Omgekeerde osmose+EDI-apparatuur is duur en moeilijk te repareren en de behandeling van geconcentreerd zout water is een uitdaging
Hoewel het omgekeerde osmose plus EDI-proces vele voordelen heeft, is het in geval van storing van de apparatuur, met name wanneer het omgekeerde osmose membraan en de EDI-membraanstapel beschadigd zijn, mogelijk dat de gebruiker de door de gebruiker gemaakte omgekeerde osmose kan gebruiken.Het kan alleen afgesloten worden voor vervanging.In de meeste gevallen zijn professionele technici nodig voor de vervanging en kan de stilstand langer duren.
Hoewel bij omgekeerde osmose geen grote hoeveelheid zuur- en alkalisch afvalwater wordt geproduceerd, bedraagt het herstelpercentage bij primaire omgekeerde osmose over het algemeen slechts 75%,die een grote hoeveelheid geconcentreerd water produceertHet zoutgehalte van geconcentreerd water is veel hoger dan dat van ruw water.Het zal het milieu vervuilen..
In huishoudelijke elektriciteitscentrales wordt momenteel voornamelijk geconcentreerd zout water uit omgekeerde osmose teruggewonnen en gebruikt voor het wassen van steenkool en het bevochtigen van as.Sommige universiteiten doen onderzoek naar het verdamping- en kristallisatieproces van geconcentreerd zout waterHet is echter duur en moeilijk, zodat het nog niet op grote schaal in de industrie is toegepast.
De kosten van omgekeerde osmose- en EDI-apparatuur zijn relatief hoog, maar in sommige gevallen is de initiële investering zelfs lager dan die van traditionele ionenwisselprocessen.
In grootschalige waterzuiveringssystemen (wanneer het systeem een grote hoeveelheid water produceert),de initiële investering in omgekeerde osmose- en EDI-systemen is veel hoger dan die van traditionele ionenwisselprocessen.
In kleinschalige waterzuiveringssystemen heeft het omgekeerde osmose plus EDI-proces een vergelijkbare initiële investering in vergelijking met traditionele ionenwisselprocessen.
Samenvattend kan worden gezegd dat wanneer de uitstoot van het waterzuiveringssysteem laag is, prioriteit kan worden gegeven aan het omgekeerde osmose- en EDI-behandelingsproces.en minimale milieuverontreiniging.
