1. Co je EDI?
Celý název EDI je elektrodová ionizace, což v překladu znamená elektrické odsolování, známé také jako elektrodeionizační technologie, nebo elektrodialýza s plněným ložem.
Elektrodeionizační technologie kombinuje iontovou výměnu a elektrodialýzu. Jedná se o odsolovací technologii vyvinutou na základě elektrodialýzy. Jedná se o technologii úpravy vody, která byla široce používána a dosáhla dobrých výsledků po iontoměničových pryskyřicích.
Využívá nejen výhod kontinuálního odsolování pomocí technologie elektrodialýzy, ale také využívá technologii iontové výměny k dosažení hlubokého odsolování;
Nejenže zlepšuje vadu snížené proudové účinnosti při zpracování roztoků s nízkou koncentrací v procesu elektrodialýzy, zlepšuje přenos iontů, ale také umožňuje regeneraci iontoměničů, vyhýbá se použití regeneračních činidel, snižuje sekundární znečištění vznikající při použití acidobazických regeneračních činidel a realizuje nepřetržitý deionizační provoz.
Základní princip EDI deionizace zahrnuje následující tři procesy:
1. Proces elektrodialýzy
Působením vnějšího elektrického pole elektrolyt ve vodě selektivně migruje přes iontoměničovou pryskyřici ve vodě a je odváděn koncentrovanou vodou, čímž se odstraňují ionty ve vodě.
2. Proces iontové výměny
Ionty nečistot ve vodě se vyměňují a kombinují s ionty nečistot ve vodě prostřednictvím iontoměničové pryskyřice, čímž se dosáhne efektu účinného odstranění iontů ve vodě.
3. Proces elektrochemické regenerace
H+ a OH- generované polarizací vody na rozhraní iontoměničové pryskyřice se používají k elektrochemické regeneraci pryskyřice, aby se dosáhlo samoregenerace pryskyřice.
02 Jaké jsou faktory ovlivňující EDI a jaká jsou kontrolní opatření?
1. Vliv vodivosti vstupní vody
Při stejném provozním proudu, jak se vodivost surové vody zvyšuje, rychlost odstraňování EDI slabých elektrolytů klesá a zvyšuje se také vodivost odpadní vody.
Pokud je vodivost surové vody nízká, obsah iontů je také nízký a nízká koncentrace iontů způsobuje, že gradient elektromotorické síly vytvořený na povrchu pryskyřice a membrány v komoře sladké vody je také velký, což má za následek zvýšený stupeň disociace vody, zvýšení limitního proudu a velké množství H+ a OH-, takže regenerační účinek aniontových a katexových pryskyřic naplněných v komoře sladké vody je dobrý.
Proto je nutné kontrolovat vodivost vstupní vody tak, aby vodivost vstupní vody EDI byla menší než 40 us/cm, což může zajistit kvalifikovanou vodivost odtoku a odstranění slabých elektrolytů.
2. Vliv pracovního napětí a proudu
Se zvyšujícím se pracovním proudem se kvalita vyráběné vody stále zlepšuje.
Pokud se však proud po dosažení nejvyššího bodu zvýší, v důsledku nadměrného množství iontů H+ a OH- produkovaných ionizací vody, kromě toho, že se používají k regeneraci pryskyřice, velké množství přebytečných iontů působí jako nosné ionty pro vedení. Současně v důsledku akumulace a zablokování velkého počtu nosných iontů během pohybu dochází i ke zpětné difúzi, což má za následek snížení kvality produkované vody.
Proto je nutné zvolit vhodné pracovní napětí a proud.
3. Vliv zákalu a indexu znečištění (SDI)
Vodní výrobní kanál EDI komponenty je vyplněn iontoměničovou pryskyřicí. Nadměrný zákal a index znečištění zablokují kanál, což způsobí zvýšení tlakového rozdílu v systému a snížení produkce vody.
Proto je nutná vhodná předúprava, a odpadní voda RO obecně splňuje požadavky na vstup EDI.
4. Vliv tvrdosti
Pokud je zbytková tvrdost vstupní vody v EDI je příliš vysoká, způsobí usazování vodního kamene na povrchu membrány koncentrovaného vodního kanálu, sníží průtok koncentrované vody, sníží odpor vyrobené vody, ovlivňují kvalitu vody vyrobené vody a v závažných případech blokují koncentrovanou vodu a polární vodní průtokové kanály součásti, což způsobuje její zničení v důsledku vnitřního ohřevu.
Vstupní voda RO může být změkčena a v kombinaci s odstraněním CO2 může být přidána alkálie; pokud má vstupní voda vysoký obsah soli, lze v kombinaci s odsolováním přidat RO první úrovně nebo nanofiltraci, aby se upravil dopad tvrdosti.
5. Dopad TOC (celkového organického uhlíku)
Pokud je organický obsah v přítoku příliš vysoký, způsobí to organické znečištění pryskyřice a selektivní propustné membrány, což má za následek zvýšení provozního napětí systému a snížení kvality vyrobené vody. Současně je také snadné vytvářet organické koloidy v koncentrovaném vodním kanálu a blokovat kanál.
Proto při léčbě můžete kombinovat další požadavky indexu, abyste zvýšili úroveň R0, abyste splnili požadavky.
6. Vliv kovových iontů jako Fe a Mn
Kovové ionty, jako jsou Fe a Mn, způsobí "otravu" pryskyřice a kovová "otrava" pryskyřice způsobí rychlé zhoršení kvality odpadních vod EDI, zejména rychlé snížení rychlosti odstraňování křemíku.
Kromě toho oxidační katalytický účinek kovů s proměnnou mocencí na iontoměničové pryskyřice způsobí trvalé poškození pryskyřice. Obecně lze říci, že Fe přítoku EDI je během provozu regulováno na méně než 0,01 mg/l.
7. Vliv CO2 na přítok
HCO3- generovaný CO2 v přítoku je slabý elektrolyt, který může snadno proniknout vrstvou iontoměničové pryskyřice a způsobit snížení kvality vyrobené vody. K jeho odstranění před přítokem lze použít odplyňovací věž.
8. Vliv obsahu celkového aniontu (TEA)
Vysoká TEA sníží odpor vody vyrobené EDI nebo vyžaduje zvýšení provozního proudu EDI. Nadměrný provozní proud zvýší proud systému a zvýší koncentraci zbytkového chloru v elektrodové vodě, což není dobré pro životnost membrány elektrody.
Kromě výše uvedených 8 ovlivňujících faktorů, teplota vstupní vody, hodnota pH, SiO2 a oxidy mají také vliv na provoz EDI systém.
03 Charakteristika EDI
Technologie EDI byla široce používána v průmyslových odvětvích s vysokými požadavky na kvalitu vody, jako je elektřina, chemický průmysl a medicína.
Dlouhodobý aplikační výzkum v oblasti úpravy vod ukazuje, že technologie úpravy EDI má následujících 6 charakteristik:
1. Vysoká kvalita vody a stabilní výstup vody
Technologie EDI kombinuje výhody kontinuálního odsolování elektrodialýzou a hloubkového odsolování iontovou výměnou. Neustálá vědecká výzkumná praxe ukazuje, že použití technologie EDI pro odsolování může účinně odstranit ionty ve vodě a produkovat vysoce čistý vodní výstup.
2. Nízké podmínky instalace zařízení a malé rozměry
Ve srovnání s iontoměničovými ložemi jsou zařízení EDI malá a lehká a nevyžadují skladovací nádrže na kyseliny nebo zásady, což může účinně ušetřit místo.
A nejen to, EDI zařízení je prefabrikovaná konstrukce s krátkou dobou výstavby a malou zátěží při instalaci na místě.
3. Jednoduchý design, snadná obsluha a údržba
Zařízení pro úpravu EDI mohou být vyráběna v modularizované formě, mohou být automaticky a kontinuálně regenerována, nevyžadují velké a složité regenerační zařízení a po uvedení do provozu se snadno obsluhují a udržují.
4. Jednoduché automatické řízení procesu čištění vody
Zařízení EDI může do systému připojit více modulů paralelně. Moduly jsou bezpečné a stabilní, se spolehlivou kvalitou, což usnadňuje provoz a správu systému, ovládání programu a pohodlné ovládání.
5. Žádné vypouštění odpadních kyselin a odpadních alkalických kapalin, což je prospěšné pro ochranu životního prostředí
EDI zařízení nevyžaduje kyselou a alkalickou chemickou regeneraci a v podstatě žádné vypouštění chemického odpadu
.
6. Vysoká míra regenerace vody. Míra využití vody technologie úpravy EDI je obecně až 90 % nebo více
Stručně řečeno, technologie EDI má velké výhody z hlediska kvality vody, provozní stability, snadnosti obsluhy a údržby, bezpečnosti a ochrany životního prostředí.
Má však i určité nedostatky. EDI zařízení mají vyšší požadavky na kvalitu přitékající vody a jejich jednorázová investice (náklady na infrastrukturu a vybavení) je poměrně vysoká.
Je třeba poznamenat, že ačkoli náklady na infrastrukturu a vybavení EDI jsou o něco vyšší než náklady na technologii smíšeného lože, po komplexním zvážení nákladů na provoz zařízení má technologie EDI stále určité výhody.
Například stanice na čistou vodu porovnávala investiční a provozní náklady obou procesů. Po jednom roce normálního provozu zařízení EDI může kompenzovat investiční rozdíl s procesem smíšeného lože.
04 Reverzní osmóza + EDI VS Tradiční iontová výměna
1. Porovnání počáteční investice projektu
Pokud jde o počáteční investici projektu, v systému úpravy vody s malým průtokem vody, proces reverzní osmózy + EDI eliminuje obrovský regenerační systém vyžadovaný tradičním procesem iontové výměny, zejména eliminaci dvou nádrží na skladování kyseliny a dvou nádrží na skladování alkálií, což nejen výrazně snižuje náklady na pořízení zařízení, ale také šetří asi 10 % až 20 % podlahové plochy, čímž se snižují náklady na stavební inženýrství a náklady na pořízení pozemků při výstavbě závodu.
Vzhledem k tomu, že výška tradičních iontoměničových zařízení je obecně nad 5 m, zatímco výška zařízení pro reverzní osmózu a EDI je do 2,5 m, lze výšku dílny na úpravu vody snížit o 2 až 3 m, čímž se ušetří dalších 10 % až 20 % stavebních investic závodu.
S ohledem na rychlost výtěžnosti reverzní osmózy a EDI je koncentrovaná voda ze sekundární reverzní osmózy a EDI plně rekuperována, ale koncentrovaná voda z primární reverzní osmózy (asi 25 %) musí být vypuštěna a výkon systému předúpravy musí být odpovídajícím způsobem zvýšen. Když systém předúpravy přijme tradiční proces koagulace, čiření a filtrace, je třeba počáteční investici zvýšit přibližně o 20 % ve srovnání se systémem předúpravy procesu iontové výměny.
Vezmeme-li v úvahu všechny faktory, počáteční investice procesu reverzní osmózy + EDI v malém systému úpravy vody je zhruba ekvivalentní tradičnímu procesu iontové výměny.
2. Porovnání provozních nákladů
Jak všichni víme, z hlediska spotřeby činidla jsou provozní náklady procesu reverzní osmózy (včetně dávkování reverzní osmózy, chemického čištění, čištění odpadních vod atd.) nižší než u tradičního procesu iontové výměny (včetně regenerace iontoměničové pryskyřice, čištění odpadních vod atd.).
Z hlediska spotřeby energie, výměny náhradních dílů atd. je však proces reverzní osmózy plus EDI mnohem vyšší než tradiční proces iontové výměny.
Podle statistik jsou provozní náklady na proces reverzní osmózy a EDI o něco vyšší než u tradičního procesu iontové výměny.
Vezmeme-li v úvahu všechny faktory, celkové náklady na provoz a údržbu procesu reverzní osmózy a EDI jsou o 50 % až 70 % vyšší než u tradičního procesu iontové výměny.
3. Reverzní osmóza + EDI má silnou přizpůsobivost, vysoký stupeň automatizace a nízké znečištění životního prostředí
Proces reverzní osmózy + EDI má silnou přizpůsobivost obsahu soli v surové vodě. Proces reverzní osmózy lze použít pro mořskou vodu, brakickou vodu, důlní drenážní vodu, podzemní vodu a říční vodu, zatímco proces iontové výměny není ekonomický, když je obsah rozpuštěné pevné látky v přitékající vodě vyšší než 500 mg/l.
Reverzní osmóza a EDI nevyžadují kyselou a alkalickou regeneraci, nespotřebovávají velké množství kyselin a zásad a neprodukují velké množství kyselých a alkalických odpadních vod. Je zapotřebí pouze malé množství kyseliny, zásady, inhibitoru vodního kamene a redukčního činidla.
Z hlediska provozu a údržby mají reverzní osmóza a EDI také výhody vysokého stupně automatizace a snadného ovládání programu.
4. Zařízení pro reverzní osmózu + EDI je drahé, obtížně se opravuje a obtížně se ošetřuje solankaPřestože proces reverzní osmózy a EDI má mnoho výhod, při poruše zařízení, zejména při poškození membrány reverzní osmózy a membránového svazku EDI, lze jej odstavit pouze za účelem výměny. Ve většině případů jsou k jeho výměně vyžadováni profesionální technici a doba vypnutí může být dlouhá.
Ačkoli reverzní osmóza neprodukuje velké množství kyselé a zásadité odpadní vody, míra výtěžnosti reverzní osmózy první úrovně je obecně pouze 75 %, což vyprodukuje velké množství koncentrované vody. Obsah soli v koncentrované vodě bude mnohem vyšší než v surové vodě. V současné době neexistuje žádné zralé opatření pro čištění této části koncentrované vody a jakmile bude vypuštěna, bude znečišťovat životní prostředí.
V současné době se rekuperace a využití solanky s reverzní osmózou v domácích elektrárnách většinou používá k praní uhlí a zvlhčování popela; Některé univerzity provádějí výzkum procesů čištění odpařováním solanky a krystalizací, ale náklady jsou vysoké a obtížnost je velká a dosud nebyla široce používána v průmyslu.
Náklady na reverzní osmózu a zařízení EDI jsou poměrně vysoké, ale v některých případech jsou dokonce nižší než počáteční investice do tradičního procesu iontové výměny.
Ve velkých systémech úpravy vody (kdy systém produkuje velké množství vody) je počáteční investice do systémů reverzní osmózy a EDI mnohem vyšší než u tradičních procesů iontové výměny.
V malých systémech úpravy vody je proces reverzní osmózy a EDI z hlediska počáteční investice zhruba ekvivalentní tradičnímu procesu iontové výměny.
Stručně řečeno, když je výkon systému úpravy vody malý, může být upřednostněn proces úpravy reverzní osmózou a EDI. Tento proces má nízkou počáteční investici, vysoký stupeň automatizace a nízké znečištění životního prostředí.
Pro konkrétní ceny nás prosím kontaktujte!