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EDI技术在超纯水机制备中的应用


EDI 技术在超纯水机制备中的应用
EDI 是一种将离子交换树脂和离子膜相结合,在电场作用下 连续去除离子的水处理方法。 该技术是随着工业生产对纯水质量 要求不断提高和环保对水处理中水利用率和化学物品的排放控 制要求提高而逐步发展起来的。 简述了 EDI 技术的发展历史,介绍了 EDI 技术的结构、 原理、 经济技术特点和环保价值,展望了 EDI 技术的市场前景,并认为

EDI 这一高新技术具有显著的经济效益和环境效益,我国研究开 发应用该技术十分必要。 纯水制备主要采用蒸馏和离子交换。前者能耗很高,后者需 要化学药剂再生,既麻烦又不经济,而且由于强型树脂对一般有 机分子去除效果很差,出水中 TOC 含量高。随着半导体工业的发 展,对纯水质量要求不断提高,从而大大推动了纯水技术的发展。 到八十年代,膜技术得到广泛应用,微滤、超滤、电渗析和反渗透 (RO)等先进的水处理技术得到长足发展。RO-混床系统取代了传 统的离子交换系统,解决了 TOC 问题,满足了诸如电子等行业对 纯水质量要求。但是,由于 RO 脱盐率有限,混床需要化学药剂再 生的问题仍未解决,并且出于环保需要,减少化学再生药剂使用

技术资料由银川莱特莱德水处理公司提供

的呼声越来越大,因而以电化学为基础的 EDI 技术便得到了重 视。 EDI 结构和工作原理 EDI 常与 RO 连用,构成 RO-EDI 纯水系统。如上所述,EDI 已 设计成标准模块,EDI 单元就是由若干模块组合而成。每个 EDI 模块结构,有数个双腔室夹在两个电极(加直流电)之间,呈层叠 式板框结构;双腔室包括淡水腔(用 D 表示)和浓水腔(用 C 表示); 二腔之间隔以一对阴、阳离子膜(亦称阴向膜或阳向膜),阴、阳 膜间装填阴阳树脂混合床构成 D 室;该阴、阳膜分别与另一 D 室 中的阳、阴膜间构成 C 室。 进水按一定比例通过 C 室和 D 室。 离子在 D 室的行为可以理 解为四个过程:①离子在电场作用下向浓水室迁移;②离子与树 脂的结合;③水的电离和迁移,迁移到 C 室中的 H+和 OH-离子又结 合成水;④由于电场作用,离子不断从树脂上离解,使树脂不断再 生。它们在电场作用下达成平衡(以 Na+为例): 典型的 EDI 系统中,90%~95%的进水是通过 D 腔的,5%~10% 的进水通过 C 腔。 为了防止结垢,浓水用泵强制循环,高速通过膜 面。浓水部分排放;排放的浓水可返回 RO 再处理。

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EDI 的经济技术特点及环保价值 EDI 技术的最大特点是用电场和离子膜取代离子交换树脂的 化学再生,使 RO-EDI 纯水系统在设备结构、使用操作、运行费用 等方面与 RO2 混床相比具有明显优势;并克服了再生树脂所产生 的废水排放问题。 EDI 技术应用前景 由于 EDI 上述优点,EDI 技术和产品发展很快。玻璃仪器清 洗器。目前,国际上已有多家公司生产销售 RO-EDI 系统。其应用 不仅在制药、造纸、化工、发电等工业部门,而且还应用于其他 领域。事实上,EDI 已在国际上形成稳定市场,并在不断拓展。随 着环境意识的加强和环保要求的提高,与需要化学再生而产生大 量废水污染的传统混床相比,EDI 技术将倍受青睐。并且随着膜 技术的不断发展,RO-EDI 系统可望有进一步的改进。有关专家预 测,未来 3~5 年内 85%的工业水处理系统将采用 RO-EDI 技术。

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