EDI技术在超纯水生产中的应用
吨双级反渗透EDI超纯水设计方案
吨双级反渗透EDI超纯水设计方案双级反渗透(Reverse Osmosis, RO)EDI(Electrodeionization)超纯水是一种高纯度、无菌无化学污染的水质。
它通过双级反渗透技术将原水进行预处理,然后再通过EDI技术除去残留的离子和有机物,最终得到超纯水。
设计方案如下:1.原水处理系统:原水处理系统主要用于去除原水中的悬浮物、胶体物、有机物和溶解性无机盐等杂质。
可以采用混凝、沉淀、过滤等工艺进行预处理。
在这个阶段,需要注意选择适当的预处理工艺,以适应特定的原水质量。
2.第一级反渗透系统:第一级反渗透系统是将预处理后的水通过RO膜进行处理,去除大部分的溶解性无机盐和有机物。
RO膜一般为半透膜,能够将水中的溶解性无机盐逆向渗透过膜,而不溶解在水中。
通过此过程,可以将原水中的溶解性盐浓度降低到较低水平。
3.第二级反渗透系统:第二级反渗透系统是在第一级反渗透系统后进一步处理水质,消除RO膜的残余污染物。
这个阶段使用的RO膜通常具有更高的分离效率,以确保溶质的完全去除。
此阶段的目标是提高水质的结构完整性,以便EDI 系统能够更好地工作。
4.EDI系统:EDI系统是由离子选择性膜、阳极和阴极组成的电化学设备。
此系统通过外部电场和离子选择性膜将水中的离子和有机物转化为溶液中的离子,并将其输送到阳极或阴极中,在阳极和阴极中存在电离现象,从而去除溶质。
EDI系统可实现连续运行,无需化学试剂再生,因此被广泛应用于制备高纯度水。
5.监控与控制系统:在整个处理过程中,需要安装监控系统来实时监测水质和设备状态。
监控系统可用于报警,以便及时处理问题。
控制系统则用于自动控制设备的操作参数,确保系统的稳定运行。
总结:吨双级反渗透EDI超纯水设计方案需要包括原水处理系统、第一级反渗透系统、第二级反渗透系统、EDI系统以及监控与控制系统。
通过这些设备的组合,可以有效去除水中的杂质,获得高纯度、无菌无化学污染的超纯水。
EDI技术原理及在超纯水设备中的应用
EDI技术原理及在超纯水设备中的应用【EDI超纯水处理设备的工作原理:】EDI超纯水设备主要是在直流电场的作用下,通过隔板的水中电介质离子发生定向移动,利用交换膜对离子的选择透过作用来对水质进行提纯的一种科学的水处理技术。
电渗析器的一对电极之间,通常由阴膜,阳膜和隔板(甲、乙)多组交替排列,构成浓室和淡室(即阳离子可透过阳膜,阴离子可透过阴膜)。
淡室水中阳离子向负极迁移透过阳膜,被浓室中的阴膜截留;水中阴离子向正极方向迁移阴膜,被浓室中的阳膜截留,这样通过淡室的水中离子数逐渐减少,成为淡水,而浓室的水中,由于浓室的阴阳离子不断涌进,电介质离子浓度不断升高,而成为浓水,从而达到淡化、提纯、浓缩或精制的目的。
【EDI纯水模块和RO反渗透在纯水中的应用】RO、EDI、树脂离子交换是当今制备纯水的必选工艺设备。
其中RO反渗透是当今一项最实用的膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。
可有效地去除水中的重金属离子、盐类、细菌等,去除率达到98%以上;EDI 连续电除盐设备为模块式设备,可根据需要任意组合,该系统不需要停机再生,无需酸碱,因此废水排放问题也得到解决,更符合环保要求。
可将水的电阻值由0.05-0.1MΩ/cm提升至15-18MΩ/cm。
EDI装置现已应用在半导体、电厂、电子、制药、实验室等领域制备高纯水;阴阳离子及混床离子交换水处理设备是利用阴阳离子树脂与水中溶解性盐类离子进行离子交换的水处理技术;根据最终去除水中阴阳离子及混床离子交换除盐水系统的交换特性,可将系统分为:单床式离子交换除盐系统、双床式离子交换除盐系统和混床式离子交换除盐系统。
【纯水设备应用领域:】微电子行业:电解电容器生产、电子管生产、显像管和阴极射线管生产、黑白显像管荧光屏生产、液晶显示器的生产、晶体管生产、集成电路生产、电子新材料生产;医药行业:医药注射用无菌水生产、口服液生产、药剂生产纯化水、血液透析用水化学化工:超纯化学试剂生产化工新材料生产;其它:贵金属冶炼、磁性材料生产、电子级无尘布生产、光学材料生产等。
实验室edi超纯水机的作用及应用领域介绍
实验室edi超纯水机的作用及应用领域介绍
2020年7月25日
实验室edi超纯水机用自来水作为水源,集合微滤、活性碳吸附、反渗透、离子交换、紫外光氧化、超滤等技术,把水中的离子、热原、有机物、颗粒物、微生物、细菌等杂质去除。
下面为大家介绍一下实验室edi超纯水机的作用及应用领域。
实验室edi超纯水机的作用:
实验室edi超纯水机采用先进水处理技术,能够有效的去除掉水中的四类杂质:
1、微粒物:悬浮物、泥沙、铁锈、胶体、固体颗粒等。
2、可溶性有机物:内毒素、单宁、腐植酸、木质素、RNA分解酶、农药、三氯甲烷、环境荷尔蒙物质、界面活性剂、有机溶剂等。
3、可溶性无机物:溶解气体、无机盐类、重金属、硬度成分等。
4、微生物:细菌类、藻类等。
实验室edi超纯水机的应用领域:
实验室edi超纯水机可以广泛应用于氨基酸分析、离子色谱分析、分子生物学及生命科学、动物细胞及植物细胞培养、组织培养、IVF、电泳、凝胶分析培养基制备、试管培养抗体制取、有机物分析、毒理学研究、毛细管电泳、环保实验分析、精密仪器分析以及分析试剂及药品配置、稀释等。
实验室edi超纯水机制取可以达到实验要求纯度的水,应用于高等院校、研究院所、工业系统以及医疗行业等。
以上就是为大家介绍的全部内容,希望对大家有帮助。
EDI超纯水设备介绍
EDI超纯水设备介绍超纯水设备(Electron Demineralized Water)是一种用来生产超纯水的设备。
超纯水是一种仅含有水分子的物质,不含任何溶解固体、气体和细菌等物质。
它通常应用于高纯化实验室、制药工业、化工工业和电子工业等领域。
本文将介绍EDI超纯水设备的原理、应用和优势。
1.原理:EDI是电渗析(Electrodeionization)的简称,通过电场作用实现溶液的离子交换和电泳迁移,从而达到水中杂质的去除。
EDI超纯水设备主要由阴极、阳极和离子交换膜组成。
水通过离子交换膜,阳离子和阴离子被分离,经过电场作用,离子迁移到对应的离子交换膜上。
经过多个单元的交替排列,阳离子和阴离子逐渐被去除,生成纯净水和浓缩液。
2.设备结构:EDI超纯水设备通常由水预处理系统、EDI单元和后处理系统三部分组成。
水预处理系统主要用来去除水中的颗粒物、有机物和化学物质等,以保护EDI单元的性能和寿命。
EDI单元是核心部件,其结构由离子交换膜、阴极、阳极、导电液和电源等组成。
后处理系统用于进一步提升水的纯度,如深度去离子、凝聚和过滤等。
3.应用:-高纯化实验室:在实验室中,高纯水被用于溶解、稀释、浸泡和反应等操作,以确保实验结果的准确性。
-制药工业:在药物制造和生产过程中,超纯水被用于注射液、灌装和洗涤等,以确保药品的安全和纯度。
-化工工业:在化工生产过程中,超纯水常用于合成、冷却、洗涤和稀释等,以防止水中杂质对产品和设备的损害。
-电子工业:在电子元器件制造和芯片生产过程中,超纯水被用于清洁、泡水和刻蚀等,以确保产品的质量和可靠性。
4.优势:-操作简单:EDI设备没有酸碱再生过程,不需要使用酸碱药剂,操作更加简便和安全。
-节能环保:EDI设备不需要热能和大量水作为再生用水,节约能源和水资源。
-稳定性高:EDI设备采用电场作用实现离子去除,稳定性较高,不易受水质波动影响。
-产品纯度高:EDI设备可以将水中的溶解固体去除至极低水平,生产出高纯度的超纯水。
使用EDI满足纯水生产需求
EDI 进一步改进电渗析法,将半透膜技术与离子交换介 质相结合,提供高效的脱盐工艺。虽然 EDI 只是利用基 本脱盐装置——充满混床离子交换树脂的 ED 稀释室, 基本概念很简单,但充满树脂的稀释室内会发生一些复 杂的化学反应。这些化学反应能帮助生产所需的超纯水。
图 1:EDI 流程示意图
氢化物和氢氧化物形式的树脂
通过电离反应除去弱电离化合物
CO2 + OHHCO3- + OHSiO2 + OHH3BO3 + OHNH3 + H+
HCO3 - pKa = 6.4 CO3 = pKa = 10.3 HSiO3 - pKa = 9.8 B(OH)4 - pKa = 9.2 NH4 +用膜分离工艺和离子 交换工艺。电渗析 (ED) 是一种非常知名的膜分离概念, 利用电势来运送和分离带电的水溶物质。
简介
电力、制药和微电子这三个行业对高纯度水具有不同的 需求和规范标准。本报告将介绍,在电力和微电子行业, 电去离子 (EDI) 技术在生产纯水方面的应用。本文介绍 的两种现场安装设备供电力行业使用,可使用 EDI 生产 用作锅炉补给水的优质水。第三种安装设备供微电子行 业使用,可使用 EDI 技术生产微芯片制造漂洗水。
当水流进入 EDI 堆栈装满树脂的稀释室时,多个工艺随 即开始运转。混床树脂会将给水中的强离子分离出来。 由于组件堆栈应用了强大的 DC 场,带电离子脱离树脂, 移向电荷相反的相应电极,即阴极或阳极。当这些带电 多的物质(如钠和氯化物)移向离子交换膜时,将会继 续被清除,之后会被转移到邻近的浓缩室(见图 1)。
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三重膜拖车 (TMT) 设计进行了超过滤 (UF)、反渗透和 EDI 配置。该系统的流量为 360 加仑/分钟(1.4 立方米/ 小时)。TMT 的下游为混床离子交换树脂、催化氧还原 脱氧系统 (CORS) 和总有机碳 (TOC) 破坏系统。
EDI超纯水处理设备的工作原理
EDI超纯水处理设备的工作原理EDI(Electrodeionization)超纯水处理设备是一种先进的水处理技术,通过电化学反应和离子交换技术去除水中的杂质和离子,生成高纯度的水。
其工作原理如下:1.EDI设备由阳极、阴极和屏蔽层组成。
在EDI装置内,当水通过通过电极模块时,电极会加上一种电压。
这个过程可以去除水中的离子,比如钠、钙、氯化物等,将它们转移到电极上。
2.在EDI设备的阳极处,水中的氢氧根离子(OH-)会接受电子并释放氧气,生成氢氧根较低的浓度,而在阴极处,水中的氢离子(H+)会失去电子并结合生成氢气,这样就保持了水的电中性。
3.在EDI设备内,电极模块内部还存在阴离子和阳离子交换膜,这些交换膜会帮助去除水中的离子,其中的阳离子交换膜只允许阳离子通过,而阴离子交换膜只允许阴离子通过。
这样,在电压驱动下,离子会被分离并在设备内部的树脂填料中沉积。
4.在EDI设备的中间区域,存在蓄积腔,其中有填料的膜作为水的透过物允许离子通过。
在这个区域,水的碱性将增加,从而帮助电极去除水中的离子。
5.经过一系列的离子交换和转移,水会从EDI设备的出口输出,这时候水已经变得非常纯净,绝大多数的离子、微生物和杂质都被去除了,得到了所谓的超纯水。
1.进水:水通过预处理设备(如反渗透设备)先处理成较为纯净的原水,经过预处理后的水进入到EDI设备。
2.构建电场:在EDI设备内,通过电极金属间的电压,会形成一个电场,这个电场对水中的离子进行抽出和分离。
3.脱盐过程:在电场的作用下,阳极和阴极会帮助去除水中的离子,水中的盐分和杂质逐渐被沉淀到电极和交换膜上,从而生成高纯的水。
4.出水:经过一段时间的处理后,超纯水会从EDI装置的出口流出,此时的水已经达到了高纯度水的标准,可以用于实验室、医药、电子行业等要求高纯度水的领域。
总的来说,EDI超纯水处理设备通过电化学反应和离子交换技术结合,能够高效、可持续地去除水中的离子和杂质,生成高纯度的水,广泛应用于各个领域的实验和生产过程中。
EDI在超纯水设备中发挥的作用
EDI在超纯水设备中发挥的作用1.1EDI超纯水设备描述连电除盐续(EDI,Electrodeionizatio或CDI,Continuous Electrodeionization),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去除的过程。
通过这样的技术更新可以代替传统的离子交换装置,EDI超纯水设备可以生产出电阻率高达18 MΩ*cm的超纯水。
1.2EDI技术是的水处理工业的革命和传统离子交换(DI)相比,EDI所具有的优点:EDI无需化学再生。
EDI再生时不需要停机。
提供稳定的水质。
能耗低。
操作管理方便,劳动强度小。
运行费用低。
利用反渗透技术进行一次除盐,再用EDI技术进行二次除盐就可以彻底使纯水制造过程连续化并避免使用酸碱再生,因此EDI技术给水处理工业带来了革命性的进步。
1.3 EDI过程细节一般城市水源中存在钠、钙、镁、氯化物、硝酸盐、碳酸氢盐等溶解物,这些化合物由带负电荷的阴离子和带正电荷的阳离子组成。
通过反渗透(RO)的处理,98%以上的离子可以被去除。
RO纯水(EDI给水)电阻率的一般范围是0.05-0.25 MΩ?cm,即电导率的范围为20-4μS/cm。
根据应用的情况,去离子水电阻率的范围一般为1-18.2 MΩ?cm。
另外,原水中也可能包括其它微量元素、溶解的气体(例如CO2)和一些弱电解质(例如硼,二氧化硅),这些杂质在工业除盐水中也必须被除掉。
但是反渗透过程对于这些杂质的清除效果较差。
离子交换膜和离子交换树脂的工作原理相近,可以使特定的离子迁移。
阴离子交换膜只允许阴离子透过,不允许阳离子透过;而阳膜只允许阳离子透过,不允许阴离子透过。
在一对阴阳离子交换膜之间充填混合离子交换树脂就形成了一个EDI单元。
阴阳离子交换膜之间由混合离子交换树脂占据的空间被称为淡水室。
将一定数量的EDI单元罗列在一起,使阴离子交换膜和阳离子交换膜交替排列,并使用网状物将每个EDI单元隔开,形成浓水室。
EDI超纯水设备技术本质及应用原理简介.
EDI超纯水设备技术本质及应用原理简介EDI超纯水设备作为反渗透设备后的二次除盐设备,可以制取出高达10-18.2M&.CM。
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。
EDI超纯水设备技术本质及原理:
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使之再生。
这一新技术可以替代传统的离子交换装置,生产出高达18M-CM的超纯水。
又可以比较清晰地描述如下: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。
用EDI制取高纯水
EDI系统最近已经被几乎所有需要高纯水的公司和最终用户所接受。
EDI已经被证实是最终用户和水处理公司的可*的、有经济效益的解决方案。
最终用户购买此设备可以消除现场化学再生,水处理公司销售这个设备给他们的客户可以提供这个好处。
服务公司也在他们自己的基地消除了化学再生,通过这个比传统工艺需要更少维护量的设备来制水并加仑为单位销售。
历史上,制取超纯水系统总是要依赖于离子交换。
这些系统由阳床+阴床+混床组成。
在这个系统生产超纯水的同时,它需要大量再生。
在过去的二十多年,反渗透已经在工业上被接受,用来代替阳床和阴床。
现在EDI系统也在精制领域代替了混床,与RO一起,EDI 系统将提供一个连续运行的、无化学处理的系统。
EDI系统消除了酸和腐蚀物,它们的运输、存储、处理都很危险的。
EDI比复杂的混床操作要简单、连续。
需要更少的劳动力。
EDI系统还减少了附属设备,比如酸碱计量装置、酸碱储存罐、PH中和装置和相关连的设备等。
它的工艺过程产生很少的排放物,产生的排放物都是许可的,实际上EDI系统中大多数排放水可以回收到水处理系统的入口。
很多情况下,应用EDI将会操作更少,资本更少。
混床消耗树脂、劳力、化学物、废水。
而EDI 的消耗是电能,膜堆有时候需要清洗和替换。
在相同产水量的情况下,EDI消耗的劳动力和废水的排放量比混床要显著的少。
根据进水水质和出水的品质,每产生1000加仑的水每小时EDI消耗的电量为05-3.0KW,IN MANY CASES,比起用混和离子交换,操作消耗更少。
EDI系统操作的软件设计花费也要比混床系统少。
RO通常做为EDI系统的进水。
EDI怎么样工作?EDI模块(膜堆)是EDI工作的核心。
一个简单的EDI膜堆主要由两个电性相反的电极和多个模块单元对组成,一个膜单元对由一个填满阳离子和阴离子交换树脂的淡水室(D-室)、一个阳膜、一个阴膜、一个浓水室(C-室)组成。
EDI 膜堆包含多个膜单元对。
反渗透超纯水设备edi技术原理及应用分析
反渗透超纯水设备EDI技术原理及应用分析★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Z间形成EDI 单元.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,通过淡水室水流屮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屮去除。
而通过浓水室的水将离子带出系统,成为浓水.EDI超纯水设备一般以二级反渗透(R0)纯水作为EDI给水。
R0纯水电阻率一般是40-2AS/cm(25°C)。
EDI纯水电阻率可以高达18 MG.cm(25°C),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1-18. 2MQ. cm(25°C)的纯水。
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。
超纯水制造历史进程:第一阶段:预处理过滤器一一邓日床一一〉阴床一一>混合床第二阶段:预处理过滤器一一>反渗透——〉混合床目前阶段:预处理过滤器一一>反渗透一一>EDI (无需酸碱)EDI设备应用在反渗透系统之后,取代传统的混离子交换技术生产稳定的超纯水。
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无污水排放近几十年以来,混床离子交换技术(D)—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屮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技术成为水处理技术的一场革命。
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,全世界已安装了数千套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,同时在废水处理、饮料及微生物等领域也得到广泛使用。
100吨edi超纯水方案
100吨edi超纯水方案100吨EDI超纯水方案引言EDI(Electrodeionization)是一种通过电解和离子交换的技术,用于去除水中的离子、溶解物和微生物,从而生产出高纯度的超纯水。
本文将介绍一种100吨EDI超纯水方案,包括工艺流程、设备选型和操作维护等方面的内容。
一、工艺流程设计1. 进水处理:首先,将原水经过预处理系统进行除杂、去除悬浮物和颗粒物等处理。
常见的预处理系统包括砂滤器、活性炭过滤器和反渗透装置等。
2. RO反渗透:经过预处理后的水进入RO反渗透装置,通过半透膜的作用,去除水中的溶解物、有机物和细菌等。
RO反渗透系统是整个EDI超纯水方案的核心部分。
3. EDI电渗析:RO反渗透后的水进入EDI装置,通过电解和离子交换,去除水中的离子和溶解物。
EDI装置不需要使用化学药剂,对环境友好,操作简便。
4. 微生物控制:为了确保超纯水质量的稳定,需要进行微生物控制。
可以采用臭氧消毒、紫外线消毒等方法,对超纯水进行杀菌。
二、设备选型1. RO反渗透装置:选用高效的RO反渗透膜,具有较高的除盐率和较高的水通量,确保RO系统的稳定运行和产水质量。
2. EDI装置:选择具有优质离子交换膜和电极的EDI装置,确保EDI系统的高效运行和稳定的超纯水产量。
3. 控制系统:选用先进的自动化控制系统,实现整个EDI超纯水方案的自动运行和监测,提高生产效率和质量控制。
三、操作维护1. 定期维护:对RO反渗透膜和EDI装置进行定期清洗和更换,保持设备的正常运行和高效性能。
2. 操作规范:操作人员应按照操作规范进行操作,控制好进水流量、压力和温度等参数,确保系统稳定运行。
3. 检测监控:对超纯水的pH值、电导率、溶解氧等指标进行定期监测和检测,及时调整操作参数,保证超纯水质量符合要求。
4. 废水处理:对RO反渗透和EDI过程中产生的废水进行处理,达到环境排放标准。
结论100吨EDI超纯水方案是一种高效、稳定的超纯水生产方案。
总结水处理edi技术的性能优势
9.水质稳定。电除盐的出水质量稳定有把握。不会有普通混床那样的水质变化。
10.标准设计。利用标准单元,如同搭积木般的组合,可以制取中应用广泛,并取得了各行各业的认可,是目前超纯水制取最先进的技术之一。下面就让为大家分享一下edi超纯水技术的应用优势。
1、不需要酸碱再生。电除盐的操作是安全的,废水的处理变得简单了。
2、水处理edi技术可连续生产。电除盐的生产是连续的,免除了使用混床过程中复杂的再生操作,减少了很多备用设备。
3、不需要处理废酸碱。没有废酸碱的中和排放处理系统。电除盐的浓水可以直接排放或返回到RO的进口(EDI中浓水量比纯水少得多)。
4、安装条件简单。电除盐在安装时,占地面积小,大部分标准厂房都能满足,对于较低的厂房,可以通过对电除盐模块的水平配置解决。
5、水处理edi 系统设计简单。电除盐的模块设计很容易把它的流量做到450吨/小时甚至更高。
6、运行成本低。电除盐系统与各种混床相比,在价格上有竞争性。
7、实用的设计。对于电除盐系统,不管是维修还是增减设备的容量都是很容易的,必须要更换膜堆时,在现场只要花极少的停机时间就可以完成。
8、安装维修简便。电除盐装置允许通过对其他膜堆的流量重新分配而达到对某一个膜堆维修的要求,不改变系统的性能。
EDI技术的运行过程在高纯水设备中应用资料下载
EDI技术的运行过程在高纯水设备中应用资料下载一、EDI高纯水设备概述EDI高纯水设备主要用于制取超纯水,该设备是反渗透设备之后的二次除盐设备,设备的出水水质在10兆欧到18兆欧之间。
整套设备具有连续出水、不需要酸碱再生等优点,这种先进的技术具有环保特性,操作非常简单,广泛应用在各个行业。
二、EDI高纯水设备运行过程1、淡水进水淡水室后,淡水中的离子与混床树脂发生离子交换,从而从水中脱离。
2、被交换的离子受电性吸引作用,阳离子穿过阳离子交换膜向阴极迁移,阴离子穿过阴离子交换膜向阳极迁移,并进入浓水室从而从淡水中去除。
离子进入浓水室后,由于阳离子无法穿过因离子交换膜,因此其将被截留在浓水室,同样,阴离子无法穿过阳离子交换膜,被截留在浓水室,这样阴阳离子将随浓水流被排出模块。
与此同时,由于进水中的离子被不断的去除,那么淡水的纯度将不断的提高,待由模块出来的时候,其纯度可以达到接近理论纯水的水平。
3、水分子在电的作用下被不断的离解为H+和OH-,H+和OH-将分别使得被消耗的阳/阴树脂连续的再生。
过程1和过程3是树脂的消耗和再生的两个相反过程,这两者会在模块内部形成一个动态平衡。
三、EDI高纯水设备进水要求技术资料来源于莱特莱德太原高纯水设备工程公司四、EDI高纯水设备特点指标(1) 脱盐率大于99.9%,效率远远高于两级反渗透和单纯的离子交换。
(2) 较传统的离子交换法脱盐节约树脂95%以上(3) 离子交换树脂不需使用酸碱再生,节约大量酸碱和清洗用水,降低劳动强度。
(4) 清洁生产,无废水处理问题,利于环保。
(5) 自动化程度高,易维护,可设计成完善的膜技术高纯水生产线。
(6) 产水电阻率15-18MΩ.cm,pH 6.5-7.0,硅<1.0ppb,彻底无菌。
(7) 占地面积小,单一系统连续运转,不需建设备用系统。
五、EDI高纯水设备操作运行维护EDI高纯水设备的良好的长期运行不仅依赖于系统的初期设计,而且取决于正确的运行和维护。
EDI技术在水处理系统中的应用
EDI技术在水处理系统中的应用1、前言目前在发电厂水处理工艺中有三种方式:第一种方式为传统的除盐方式,水中的盐全部依靠离子交换的方式除去,需要大景酸碱溶液对离子交换树脂再生,因此运行费用增加,并且再生后的排水对环境也有一定的污染。
第二种方式为改良的除盐方式,水中的大部分盐类用反渗透方式除去,但混床中交换树脂的再生仍需要酸碱。
因此此种方式只是改良后的除盐方式,运行费用稍有降低,对环境也有污染。
第三种方式为绿色的除盐方式,彻底去除了在超纯水设备中酸碱的使用,实现了全过程的绿色化。
以下将介绍绿色除盐方式中的EDI装置的基本原理、优缺点及与混床的比较。
2、EDI的基本工作原理EDI(Electro-de-ionization)是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术(电渗析技术)相结合的纯水制造技术。
该技术利用离子交换能深度脱盐来克服电渗析极化而脱盐不彻底,又利用电渗析极化而发生水电离产生H和OH离子实现树脂自再生来克服树脂失效后通过化学药剂再生的缺陷,是20世纪80年代以来逐渐兴起的新技术。
经过十几年的发展,EDI 技术已经在北美及欧洲占据了相当部分的超纯水市场。
EDI装置包括阴/阳离子交换膜、离子交换树脂、直流电源等设备。
其中阴离子交换膜只允许阴离子透过,不允许阳离子通过,而阳离子交换膜只允许阳离子透过,不允许阴离子通过。
离子交换树脂充夹在阴阳离子交换膜之间形成单个处理单元,并构成淡水室。
单元与单元之间用网状物隔开,形成浓水室。
在单元组两端的直流电源阴阳电极形成电场。
来水水流流经淡水室,水中的阴阳离子在电场作用下通过阴阳离子交换膜被清除,进入浓水室。
在离子交换膜之间充填的离子交换树脂大大地提高了离子被清除的速度。
同时,水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子,这些离子对离子交换树脂进行连续再生,以使离子交换树脂保持最佳状态。
EDI 装置将给水分成三股独立的水流:纯水、浓水、和极水。
纯水(90%-95%)为最终得到水,浓水(5%-10%)可以再循环处理,极水(1%)排放掉。
EDI技术在超纯水生产中的应用
进水
产水 极水排放
浓水排放
浓水补充
进水
图4 带浓水循环的EDI系统浓水 图 4 中,进水从模块底部进入淡水室,并从顶部出来;浓水从模块底部进入模块,从模块顶 部出来,浓水经过浓水循环泵后,大部分浓水将回流到模块的浓水室中循环,小部分浓水将 排放;极水的进水与浓水进水为同一水流,只是分别进入不同的室(极水室和浓水室),并 从模块顶部排出。
补充
产水出
极水排放
浓水排放 浓水入口 进水
图5 不带浓水循环的EDI系统 图 5 中,淡水从模块底部进入淡水室,从顶部出来;浓水从模块顶部进入模块,从模块底部 出来;极水的进水与淡水进水为同一水流,只是分别进入不同的室(极水室和浓水室),并 从模块顶部排出。 3.EDI 与混床的比较 EDI 相对与混床具有如下的优势:无需再生化学品的再生;不需要中和池及中和的酸碱;地 面和高空作业能够极大地减少;所有的水处理系统操作都能够在控制室内完成 – 无需前往 现场;减小了 EHS 风险;连续工作,不是间歇操作,长时间稳定的出水水质;没有废弃树 脂污染排放的风险。 3.1 无需再生化学品的再生 无需化学品再生,意味着不需要相关化学品的运输,储存和使用(如图 6),也避免了相关 的 ESH 风险,并且大大降低了系统的运行费用。
产水 SiO2
进水 SiO2
进水 TEA
进水 CO2 温度
Ppb
Ppb
ppm CaCO3 Ppm
Deg. C
20 ppb
<=500
20
7.5
10
10 ppb
<=250
20
5 ppb
<=150
15
7.5
10
5.0
10
水处理中的EDI
水处理中的EDIEDI(Electrodeionization)是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。
它巧妙的将电渗析和离子交换技术相结合,利用两端电极高压使水中带电离子移动,并配合离子交换树脂及选择性树脂膜以加速离子移动去除,从而达到水纯化的目的。
在EDI除盐过程中,离子在电场作用下通过离子交换膜被清除。
同时,水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子,这些离子对离子交换树脂进行连续再生,以使离子交换树脂保持最佳状态。
EDI设施的除盐率可以高达99%以上,如果在EDI之前使用反渗透设备对水进行初步除盐,再经EDI除盐就可以生产出电阻率高达成15M .cm以上的超纯水。
EDI 膜堆是由夹在两个电极之间一定对数的单元组成。
在每个单元内有两类不同的室:待除盐的淡水室和收集所除去杂质离子的浓水室。
淡水室中用混匀的阳、阴离子交换树脂填满,这些树脂位于两个膜之间:只允许阳离子透过的阳离子交换膜及只允许阴离子透过的阴离子交换膜。
树脂床利用加在室两端的直流电进行连续地再生,电压使进水中的水分子分解成 H+及 OH-,水中的这些离子受相应电极的吸引,穿过阳、阴离子交换树脂向所对应膜的方向迁移,当这些离子透过交换膜进入浓室后,H +和 OH-结合成水。
这种 H+和 OH-的产生及迁移正是树脂得以实现连续再生的机理。
当进水中的 Na+及 CI-等杂质离子吸咐到相应的离子交换树脂上时,这些杂质离子就会发生象普通混床内一样的离子交换反应,并相应地置换出 H+及 OH-。
一旦在离子交换树脂内的杂质离子也加入到 H+及OH-向交换膜方向的迁移,这些离子将连续地穿过树脂直至透过交换膜而进入浓水室。
这些杂质离子由于相邻隔室交换膜的阻挡作用而不能向对应电极的方向进一步地迁移,因此杂质离子得以集中到浓水室中,然后可将这种含有杂质离子的浓水排出膜堆。
几十年来纯水的制备是以消耗大量的酸碱为代价的,酸碱在生产、运输、储存和使用过程中,不可避免地会带来对环境的污染,对设备的腐蚀,对人体可能的伤害以及维修费用的居高不下。
电子行业中EDI超纯水设备的应用.
电子行业中EDI超纯水设备的应用目前,各行各业对水质的要求千差万别,电子行业发展迅速,特别是在我国,EDI超纯水设备电子行业的需求不断增加,而且对水质的要求也越来越严格,所以需要原水超纯水设备深度处理采用EDI。
介绍了电子级超纯水设备。
电子产业超纯水装备制备超纯水工艺有以下3种:1、采用离子交换树脂制备电子工业超纯水的传统水处理方式,其基本工艺流程为:原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→中间水箱→阳床→阴床→混床(复床→超纯水箱→超纯水泵→后置保安过滤器→用水点2、采用反渗透水处理设备与离子交换设备进行组合制备电子工业超纯水的方式,其基本工艺流程为:原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→中间水箱→反渗透设备→混床(复床→超纯水箱→超纯水泵→后置保安过滤器→用水点3、采用反渗透设备与电去离子(EDI设备进行搭配制备电子工业超纯水的的方式,这是一种制取超纯水的最新工艺,也是一种环保,经济,发展潜力巨大的超纯水制备工艺,其基本工艺流程为:原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→中间水箱→反渗透设备→电去离子(EDI→超纯水箱→超纯水泵→后置保安过滤器→用水点电子产业超纯水装备特性电子工业超纯水系统设备无需过多的人工操作,省时省力,能节省大量人力,在工艺选材上也比其他工艺具有优势,这些特性使得电子工业超纯水设备跟其他同类产品相比具有更高的实用价值。
为了保证EDI超纯水设备的连续制水,提高系统运行的稳定性,EDI装置通常采用模块化设计,即利用若干个一定规格的EDI膜块组合成一套EDI装置.如果其中的一个模块出现故障,在不影响装置运行的情况下,可以方便地对故障模块进行维修或更换处理.另外,模块化的设计方式还可以使装置保持一定的扩展性。
按结构形式分类EDI膜块作为EDI装置的核心部件,其设计参数是保证EDI装置整体运行性能的关键。
EDI膜块按其结构形式可分为板框式及螺旋卷式等两种。
板框式EDI模块板框式EDI膜块简称板式模块,它的内部部件为板结框工结构,主要由阳、阴电极板板、极框、离子交换膜、淡水隔板、浓水隔板及端板等部件按一定的顺序组装而成,设备的外形一般为长方形或圆形。
edi超纯水系统技术文章
edi超纯水系统技术文章
edi超纯水系统
超纯水主要应用于溶剂用水、化学分析、化工材料、产品清洗、物质的分离、浓缩、提纯等场合,对于水质要求相对严格,我们公司可根据客户对水质的具体要求,采用反渗透,EDI等超纯水生产工艺的不同组合,生产出既经济实用,又能满足客户要求的超纯水设备。
edi超纯水系统特点
1、设计参数准确、系统运行稳定;
2、仪器仪表完善,在线读取运行数据;
3、设备欠压或超压时,可及时报警停机;
4、自动化程度高,减少人力投入;
5、设备集成度高,便于运输与安装。
edi超纯水系统应用范围
适用于实验室和中试车间;汽车、家电表面抛光处理;光电产品、其他高科技精微产品等。
EDI技术在水处理中的应用
EDI 技术在水处理中的应用摘要:EDI是一种清洁高效的新型分离技术,可连续深度去除并回收废水中的离子态物质。
目前各国学者专家对EDI技术在废水重金属回收、高纯水制备和脱盐等方面展开了广泛而深入的研究。
综述了目前EDI在废水处理中的研究应用现状,并介绍了在工程实践中EDI技术存在的技术难题和常用的解决方法。
关键词:EDI 重金属高纯水电去离子净水技术是一种将电渗析和离子交换相结合的水处理新工艺,其英文名称为electro deionization,缩写成EDI。
它具有不用使用酸碱药剂再生,没有二次污染,自动化程度高,降低劳动强度,适用范围广,可用于各行各业的水处理,运行成本低,稳定性好,易于普及推广等优点。
50年代起,美国Walters等⑴曾首先论述过电去离子过程,并用它来进行放射性废水的浓缩处理,但以后它在水处理脱盐领域应用的进展不大。
30多年后,Millipore 公司才推出以商品名为Ionpure TM CDI 的第一台电去离子净水器;同时又研制出电去离子原理工作的ELIX 组件,将它作为Milli-RX TM分析级纯水器配件一起投放国际市场。
1990年,Ion pure公司又制造出改进组件⑵。
近年来,加拿大E- Cell公司还推出EDI产品组件E- Cell TM,并组合成最大产水量达450m3/ h的整套装置。
目前国际EDI在重金属回收、氨氮回收、水质脱盐软化和纯水制备方面得到了广泛的应用。
1.EDI 技术的基本原理EDI 技术是指将传统的电渗析工艺和离子交换技术结合起来的水处理工艺。
图1 为EDI 工艺的示意图。
采用一般的电渗析脱盐处理来制取超纯水的进程中,当淡水室溶液中电解质离子的浓度极低时,电渗析过程就难以再进行下去。
当电解质浓度过低时,溶液电阻升高,耗电量增加,效率下降,以至实际上无法用一般的电渗析脱盐来制得高质量的纯水。
而EDI是将电渗析和离子交换这两者有机的结合在了一起。
如图 1 所示,在电渗析器中的淡水室填装了阴、阳混合离子交换剂(颗粒、纤维或编织物)[3],将电渗析和离子交换置于一种容器中,两者内在地联合成一体. 由于纯水中离子交换剂的导电能力比一般所接触的水要高2〜3个数量级,由于交换剂颗粒不断发生交换作用与再生作用而构成了“离子通道”,结果使淡水室体系(溶液、交换剂和膜)的电导率大大增加,从而减弱了电渗析器的极化现象,提高了电渗析器的极限电流,达到高度淡化。
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EDI技术在超纯水生产中的应用
1.前言
随着环保法规的日益严格、用水品质要求提高和水源匮乏加剧,世界各地的电厂、半导体微电子厂、化工、冶金企业正重新评估他们的超纯水处理设备,EDI作为无需化学品的一种经济实用的环保型先进超纯水处理技术,正在逐步取代混床,这正在为全球超纯水处理带来一场革命。
EDI作为一种经济实用型的环保超纯水处理解决方案,相对与混床具有如下优点: 无需再生化学品的再生,运行成本低;没有中和药剂的需要;水利用率高;地面和高空作业能够极大地减少;全自动操作;减小了EHS风险;连续工作,出水水质稳定等优势。
EDI 技术是超纯水降低生产成本,提高生产效率,减少废水排放,将生产地的危险降至最低的有效手段
EDI技术在超纯水生产将由于其突出的优势,将越来越多成为超纯水水处理的首选技术。
E-CellTMEDI技术能够将二氧化硅和矿物质含量降至1ppb以下,能够将电阻率提高到16Mohm•cm以上,满足了高压及超高压锅炉、精细化工和电子行业对于超纯水的需要。
同时E-CellTM EDI大大减少了水处理系统的维护成本,提高了生产效率,延长了设备的生命周期,并将生产现场的危险降至最低。
2.EDI介绍
EDI是英文Electrodeionization的缩写,中文全称为“连续电去离子技术”,其主要用于替代传统混床技术。
超纯水的生产在过去的二十年间,在成本、环境及品质等因素的驱动下,其供水系统发生了许多变化,特别值得一提的事,目前存在一个明确的方向,就是减少对离子交换工艺的依赖性,以便尽可能减少化学药品的使用,并提高产水量。
有一项重要的事实可以说明该趋势—反渗透作为阴阳床的替代技术正在普及。
反渗透作为有效的脱盐技术,其脱盐率可以达到95~99%。
但是,RO对离子的去处效果有一定的限度,一般来说,产水电导率0.5us/cm (2 MOhm-cm)是其脱盐的极限。
当产水水质有更高的要求的时候,就需要采用混床或等同技术。
EDI能高效去除残余离子和离子态杂质,尤其当用户产水水质要求高,比如对电阻率(>10 或者16MOhm-cm), 二氧化硅(<10ppb 或者<1ppb),钠离子,硼等有严格的要求的时候, EDI技术更体现了其品质的优越性,且EDI系统的运行成本明显低于与混床,与混床装置及其辅助设备相比,其设备的生命周期总成本占有优势。
EDI技术在大约50年前就出现了,但是大型的商业化直到1986年才真正开始,时至如今EDI制造商已经为全球制造了1000套以上的EDI系统。
图1描述了RO,EDI取代传统离子交换工艺的过程。
图1 EDI技术的发展
2.EDI工作原理
图2 混床与EDI模块运行状态的比较
图2中所示,混床在运行过程中,其内部的树脂分为饱和区,交换区,新生区。
饱和区的树脂已经被离子饱和,不再具有从进水中交换离子的能力;交换区的树脂处于部分饱和状态,离子交换主要在交换区完成;新生区的指树脂尚未发生离子交换。
随着混床的运行,饱和区和交换区将逐步向上移动,新生区的空间将减少,直到被穿透。
新生区的存在是产水水质的保证,而新生区被穿透的时候,也就意味着混床产水水质将下降,混床需要用化学药品再生。
EDI在运行过程中,树脂分为交换区和新生区,在运行过程中,虽然树脂不断进行离子交换,但电流连续不断的使树脂再生,从而形成了一种动态平衡;EDI模块内将能始终保持一定空间的新生区;这样EDI内的树脂也就不再需要化学药品的再生,且其产水品质也得到了高品质的保证。
如图3所示EDI由阴/阳离子交换膜,混床树脂,淡/浓水室和阴/阳电极构成。
图3 EDI工作原理图
EDI技术将电渗析和离子交换技术完美的结合在一起。
EDI工作主要有三个过程:
1,淡水进水淡水室后,淡水中的离子与混床树脂发生离子交换,从而从水中脱离;
2,被交换的离子受电性吸引作用,阳离子穿过阳离子交换膜向阴极迁移,阴离子穿过阴离子交换膜向阳极迁移,并进入浓水室从而从淡水中去除。
离子进入浓水室后,由于阳离子无法穿过因离子交换膜,因此其将被截留在浓水室,同样,阴离子无法穿过阳离子交换膜,被截留在浓水室,这样阴阳离子将随浓水流被排出模块;与此同时,由于进水中的离子被不断的去除,那么淡水的纯度将不断的提高,待由模块出来的时候,其纯度可以达到接近理论纯水的水平。
3,水分子在电的作用下被不断的离解为H+和OH-,H+和OH-将分别使得被消耗的阳/阴树脂连续的再生。
过程1和过程3是树脂的消耗和再生的两个相反过程,这两者会在模块内部形成一个动态平衡。
图4,5为EDI系统典型的流程图
图4 带浓水循环的EDI系统
图4中,进水从模块底部进入淡水室,并从顶部出来;浓水从模块底部进入模块,从模块顶部出来,浓水经过浓水循环泵后,大部分浓水将回流到模块的浓水室中循环,小部分浓水将排放;极水的进水与浓水进水为同一水流,只是分别进入不同的室(极水室和浓水室),并从模块顶部排出。
图5 不带浓水循环的EDI系统
图5中,淡水从模块底部进入淡水室,从顶部出来;浓水从模块
顶部进入模块,从模块底部出来;极水的进水与淡水进水为同一水流,只是分别进入不同的室(极水室和浓水室),并从模块顶部排出。
3.EDI与混床的比较
EDI相对与混床具有如下的优势:无需再生化学品的再生;不需要中和池及中和的酸碱;地面和高空作业能够极大地减少;所有的水处理系统操作都能够在控制室内完成–无需前往现场;减小了EHS风险;连续工作,不是间歇操作,长时间稳定的出水水质;没有废弃树脂污染排放的风险。
3.1无需再生化学品的再生
无需化学品再生,意味着不需要相关化学品的运输,储存和使用(如图6),也避免了相关的ESH风险,并且大大降低了系统的运行费用。
图6 化学品的运输,储存和使用过程
3.2 没有中和药剂的需要
混床再生会生成酸/碱废液,需要用碱/酸对之进行中和处理。
相比之下,EDI无酸碱废液产生,因此也就不需要酸碱中和池。
此外,一般情况下,EDI的浓水可以完全回用;而且极水也可以在气液分离后回用。
EDI系统能很好的满足ISO14000的要求。
图7 EDI没有中和药剂的需要
3.3 运行成本低
EDI的运行的费用几乎全部为电耗,成本大幅往往低于混床。
以E-Cell MK-3为例,平均产水1吨,其运行所需的电耗仅为0.132~0.396KWhr;而且其运行过程中,几乎不需要人工操作,降低了人工费用。
3.4 水利用率高
以E-Cell MK-3为例,相比于混床,由于没有化学再生的需要,其系统的水利用率为95~99%,这对于中大型系统、水资源紧缺地区的节水效益尤为明显。
3.5 极大地减少了地面和高空作业
E-cell是EDI模块化设计技术的倡导者和领导者,现在E-cell模块
化技术已经成为一种行业标准。
这种设计既使得EDI模块及其系统的安装十分简便,不同水量的系统就像搭积木一样方便。
图8为EDI系统示意图,对于一般的EDI系统而言,其高度在2.25米左右,因此,高空作业也就很少。
图8 EDI系统示意图
3.4. 所有的水处理系统操作都能够在控制室内完成–无需前往现场
图9 EDI系统控制示意图
EDI 系统的自动化程度很高,以E-cell 为例,GE 在欧美具有二十几年的EDI 系统工程自动化经验,EDI系统所有的操作均可以在中空室完成。
这样平时操作,用户不再需要到现场,从而降低了劳动强度。
3.5. 连续工作,不是间歇操作,长时间稳定的出水水质
如图10所示,混床运行过程为间歇运行过程,混床在运行一段时间后,树脂会被穿透,此时产水电阻率会下降,这时就需要对混床进行停机再生,再生后的混床将能继续提供高品质的产水,直到下一次再生。
如图11所示,EDI运行过程为连续过程,EDI 在运行过程中将能
持续不断地提供10~18Mohm•cm的产水,在运行过程中,几乎不需要人工干预,没有复杂的操作,并不需要化学药品的再生。
图12 实际运行的E-Cell系统产水电阻率图
图12为某实际运行的E-Cell系统产水电阻率,当进水水质发生波动的时候,产水水质能很好的稳定在18Mohm•cm左右。
当用户要求对二氧化硅,硼,钠等进行控制的时候,EDI相对混床的优势就进一步体现出来。
比如,混床运行过程中,常会出现硅先于电阻率穿透的现象,即使产水电阻率合格,但硅已经超过控制标准,这就意味着混床需要更为频繁的再生。
而E-CellTM率先对二氧化硅出水水质提供了担保,按照其进水中二氧化硅的含量可以提供<5ppb,<10ppb,<20ppb的担保(具体数据清参照表2)
表2 E-CellTM对于硅的保证值
EDI对于二氧化硅的去除率相当高,一般在94.6~99.4%之间,图13为实际运行的E-Cell系统对于硅的去处效果。
图13 E-Cell系统对于二氧化硅的去除率
3.6设备占地空间更小
相对与混床及其附属设备而言,EDI系统的占地空间更小,下图为的单套17~120t/hr产水量的E-Cell系统占地空间,而对于更大的系统,仅需将系统做相应的延伸或者增加套数即可。
表1标准E-CellTM系统的尺寸
由表1可见,E-CellTM系统所需要的空间很小,而且对厂房的要求不高。
此外,其运输和安装重量也较轻。
4.E-Cell案例
E-Cell作为超纯水EDI设备的领导者,不仅在全球的业绩领先,而且在中国的电力、电子、化工、冶金等行业具有广泛的应用:
GE E-cell部分中国业绩。