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膜法水處理之EDI設備
在純水系統(tǒng)的運維過程中，純水生產(chǎn)的最后一道工序是陰陽離子混床。然而，隨著DEI設備逐漸被用戶接受并廣泛應用，其技術(shù)已經(jīng)相當成熟。本文將重點討論EDI系統(tǒng)。
EDI（連續(xù)電去離子）裝置是一種利用混合離子交換樹脂來吸附水中陽離子和陰離子的設備。在直流電壓的作用下，被吸附的離子會通過陽離子和陰離子交換膜被移除。這一過程與混床不同，因為其所用的離子交換樹脂無需用酸堿進行再生。該裝置能夠生產(chǎn)電阻率高達10MΩ·cm的超純水，有效實現(xiàn)水的深度去鹽。
一、EDI的運作機制：
在EDI組件中，多個EDI單元之間用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)隔開，形成濃水室。同時，在單元組的兩端設置陰極和陽極。在直流電的作用下，淡水室中的陰離子和陽離子分別穿過陰離子和陽離子交換膜進入濃水室，從而被去除。最終，濃水室中的水將這些離子帶出系統(tǒng)。
典型的EDI系統(tǒng)包括以下處理步驟：預處理——反滲透系統(tǒng)（RO）——EDI。EDI通過使用普通的離子交換樹脂，持續(xù)去除水中的離子。由于其通過電流對樹脂進行持續(xù)再生，因此不需要定期的化學再生。
在典型的EDI系統(tǒng)中，進水的90%至95%會直接通過淡水處理，而5%至10%的進水則會分配到濃水室。濃水通過泵循環(huán)，使其在系統(tǒng)中流速較高，這樣能夠提高除鹽效率、促進水流混合，降低結(jié)垢的風險。通過從濃水循環(huán)回路中排出一定比例的水，可以去除膜堆中的濃縮離子，pH值在5至8之間的水可以被回收或直接送回預處理系統(tǒng)的入口。經(jīng)過電去離子處理后，進水中的雜質(zhì)離子被去除，最終得到高品質(zhì)的除鹽水。
二、EDI裝置的進水標準：
1、裝置進水必須是反滲透（RO）水，其電導率應低于40微西門子/厘米（包含二氧化碳和硅）。
2、進水溫度范圍：5到45℃。
3、進水壓力范圍：0.14至0.7兆帕。
4、活性氯（Cl2）含量：小于0.02×10??。
5、鐵（Fe）的含量：小于0.01×10^-6。
6、錳（Mn）含量：小于0.01×10^-6。
7、硫化物（H2S）含量：小于0.01×10^-6。
8、pH值范圍：4到11。
9、總硬度（以CaCO3為標準）：小于1×10^-6。
10、總有機碳（TOC）：小于0.5×10??。
11、硅（SiO2計）：小于1×10^-6。
三、EDI技術(shù)的特征：
1、離子交換樹脂的使用量較少，大約只占傳統(tǒng)離子交換法樹脂用量的5%。
2、無需使用酸堿進行化學再生，從而節(jié)省酸、堿及再生用水，減輕勞動強度并降低運營成本。
3、無酸堿廢液排放，更加環(huán)保。
4、產(chǎn)水過程可以方便地實現(xiàn)自動控制，產(chǎn)水水質(zhì)保持穩(wěn)定。
5、產(chǎn)出的水質(zhì)優(yōu)良，符合國家電子級水I級標準。
6、具備卓越的去除弱解離物質(zhì)的能力（如：二氧化碳、硅、氨等），更適合用于高純水的需求。
7、純水的生產(chǎn)過程是連續(xù)進行的，與混床系統(tǒng)不同，無需交替進行運行和再生。
基于上述原因，EDI技術(shù)及其工藝變得日益成熟，已廣泛應用于醫(yī)藥、電子、電力和生物技術(shù)等領(lǐng)域。
四、EDI膜元件的維護與運行注意事項：
在EDI運行過程中，如果產(chǎn)水的電導率出現(xiàn)突發(fā)性上升，可能是由于EDI進水的水質(zhì)突然下降所致，這通常與上一級系統(tǒng)（如RO出水水質(zhì)惡化）有關(guān)。此外，EDI電源的斷路或電流過小也可能導致這一現(xiàn)象。如果電流過大，則容易使模塊溫度上升，從而增加模塊被擊穿的風險。同時，如果產(chǎn)水流量過大而濃水回收量較小，也會導致電導率上升。若這種狀態(tài)持續(xù)，可能會引發(fā)污染與結(jié)垢，因此必須嚴格控制EDI系統(tǒng)產(chǎn)水的各項指標以及進出水的壓差，以保證EDI系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，這是至關(guān)重要的。
一般來說，淡水進水和濃水出水的壓差不應過大，進水壓力應控制在0.65MPa以下。此外，如果產(chǎn)水出口壓力過高，可能會導致膜破裂。模塊過熱通常是由于加電時水流量不足造成的，這時應立即切斷電源或停機，迅速查明原因并調(diào)整水流量，確認正常后再恢復運行。因此，系統(tǒng)的監(jiān)督與維護直接影響EDI膜元件的使用壽命及設備的安全性。
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