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工业超纯水系统中EDI技术详解

文章出处:admin 人气:发表时间:2019-11-13

  作为现在4001.com行业中新升起的新星EDI(电渗析)技术,刚被研发出来就受到世界各国的广泛使用,EDI电渗析技术在很大程度上节约了以往更换树脂的费用。在工业超纯水系统中,老式超纯水系统采用的就是混床工艺,主要就是为了去除水中的金属离子降低水的电导率,但是好的树脂并不能再生,往往都是一次性的。罗门哈斯核子级抛光树脂就是一次性的树脂,虽然功能上非常优质,但是更换的成本太高,假若使用速度太快,这部分的费用极其昂贵,而换成现代的EDI电渗析技术后,EDI并不需要进行重生,而且能持续使用,效果甚至远甚于树脂对金属离子的去除效果,是现代超纯水系统中使用最多的技术。

 

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  超纯水制造历史进程:


  
  第一阶段:预处理过滤器——>阳床——>阴床——>混合床


  
  第二阶段:预处理过滤器——>反渗透——>混合床


  
  目前阶段:预处理过滤器——>反渗透——>EDI(无需酸碱)


  
  近几十年以来,混床离子交换技术(D)一直作为超纯水制备的标准工艺。由于其需要周期性的再生且再生过程中消耗大量的化学药品(酸碱)和工业纯水,并造成一定的环境问题,因此需要开发无酸碱超纯水系统。


  
  正因为传统的离子交换已经越来越无法满足现代工业和环保的需求,于是将膜、树脂和电化学原理相结合的EDI技术成为4001.com技术的一场革命。其离子交换树脂的的再生使用的是电能,而不再需要酸碱,因而更满足于当今世界的环保要求。


  
  自从1986年EDI膜堆技术工业化以来,全世界已安装了上百万的EDI系统,尤其在制药、半导体、电力和表面清洗等工业中得到了大力的发展,同时在废4001.com、饮料及微生物等领域也得到广泛使用。


  
  EDI设备是应用在反渗透系统之后,取代传统的混床离子交换技术MB-DI)生产稳定的超纯水。EDI技术与混合离子交换技术相比有如下优点:


  
  ①水质稳定


  
  ②容易实现全自动控制


  
  ③不会因再生而停机


  
  ④不需化学再生


  
  ⑤运行费用低


  
  ⑥厂房面积小


  
  ⑦无污水排放


  
  EDI工作原理:


  
  EDI模块将离子交换树脂充夹在阴/阳离子交换膜之间形成EDI单元。EDI工作原理如图所示。 EDI模块中将一定数量的EDI单元间用格板隔开,形成浓水室和淡水室。又在单元组两端设置阴/阳电极。在直流电的推动下,通过淡水室水流中的阴阳离子分别穿过阴阳离子交换膜进入到浓水室而在淡水室中去除。而通过浓水室的水将离子带出系统,成为浓水. EDI设备一般以二级反渗透(RO)纯水作为EDI给水。RO纯水电阻率一般是40-2 μS/cm(25℃)。EDI纯水电阻率可以高达18 MΩ.cm(25℃),但是根据去离子水用途和系统配置设置,EDI超纯水适用于制备电阻率要求在10-18.25 MΩ.cm(25℃)的纯水。

 

EDI工作原理

 

EDI工作原理


  
  EDI技术被制药工业、微电子工业、发电工业和实验室所普遍接受。在表面清洗、表面涂装、电解工业和化工工业的应用也日趋广泛。


  
  有关超纯水技术的常识 EDI(Electro deionization)是一种具有革命性意义的4001.com技术,它巧妙地将电渗析技术和离子交换 技术相融合,无需酸碱,而能连续制取高品质纯水。它具有技术先进、操作简便、良好的 环保特性,代表着一种行业方向,能广泛应用于电力、医药、化工、电子等行业。它的出 现是4001.com技术的一次革命性的进步,标志着4001.com工业最终全面跨入绿色产业的行列。


  
  超纯水的整个工艺流程 是先经过预处理,然后加药杀毒,再经过RO反渗透系统,再使用EDI设备制取超纯水。


  
  由于超纯水对水质的BOD和TOC等 物质的含量要求比较高,所以一般会采取二级反渗透,后面的工艺比较多的采取了EDI的技术,在纯水制备技术上EDI比较有优势。


  
  EDI作为制取超纯水的设备,作为反渗透设备后的二次除盐设备,可以制取出高达10-18.2 MΩ.CM。EDI设备无需化学药剂的再生,可以连续运行。在具体的应用中,仅调节EDI的运行电流就可以改变其出水水质。因此广泛 用于微电子工业,半导体工业,发电工业,制药行业和实验室。也可以作为制药蒸馏水、 食物和饮料生产用水、发电厂的锅炉的补给水,以及其它应用超纯水


  
  连续电除盐(EDI,Electro deionization或CDI, continuous electrode ionization),是利用混和离子交换树脂吸附给水中的阴阳离子, 同时这些被吸附的离子又在直流电压的作用下,分别透过阴阳离子交换膜而被除去的过程 。这一过程离子交换树脂是电连续再生的,因此不需要使用酸和碱对之再生。这种新技术 可以替代传统的离子交换装置,生产出高达18 M-CM的超纯水。又可以比较清晰地描述:EDI 是利用阴、阳离子膜,采用对称堆放的形式,在阴、阳离子膜中间夹着阴、阳离子树脂, 分别在直流电压的作用下,进行阴、阳离子交换。而同时在电压梯度的作用下,水会发生 电解产生大量H+和OH-,这些H+和OH-对离子膜中间的阴、阳离子不断地进行了再生。由于 EDI不停进行交换——再生,使得纯水度越来越高,所以,轻而易举的产生了高纯度的超纯水


  
  EDI技术是由电渗透和离子交换有机结合形成的 一种新型膜分离技术。借助离子交换树脂的离子交换作用与阴、阳离子交换膜对阴、阳离 子的选择性透过作用,在直流电场的作用下,实现离子定向迁移,从而完成水的深度除盐 。由于离子交换、离子迁移及离子交换树脂的电再生相伴发生,犹如一个边工作边再生的 混床离子交换树脂柱,可以连续不断地制取高质量的纯水、高纯水,因而又称连续去离子 (continuous deionization,简称CDI)。

 

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