EDI技术培训资料1

EDI技术培训资料
1.EDI(CEDI)技术简介:EDI（Electrodeionization）又称连续电除
盐技术，它科学地将电渗析技术和离子交换技术融为一体，通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用以及离子交换树脂对水中离子的交换作用，在电场的作用下实现水中离子的定向迁移，从而达到水的深度净化除盐，并通过水电解产生的氢离子和氢氧根离子对装填树脂进行连续再生，因此EDI制水过程不需酸、碱化学药品再生即可连续制取高品质超纯水，它具有技术先进、结构紧凑、操作简便的优点，是水处理技术的绿色革命。

2.EDI 工作原理
1)结构 EDI由电极、淡水通道、浓水通道构成。

交替排列的阴阳离
子交换膜分别构成淡水和浓水流道，离子交换树脂以一定的方式填充于其间，和阴阳电极一起组成了EDI单元。

2)原理待处理的原水通过淡水室,该室包含阴阳离子交换树脂,阴、
阳离子交换膜，离子交换树脂把原水中的阴阳杂质离子交换掉，从而可以产和高品质的水。

在模块的两端各有一个电极，一端是阳极，另一端是阴极，通入直流电后，在浓水室、淡水室和极水室中都有电流通过。

阴极吸引离子交换树脂中的阳离子，阳极度吸引离子交换树脂中的阴离子，这样离子就通过树脂而产生了迁移，在电势的作用下离子通过相应的离子交换膜而进入浓水室。

一旦离子进入浓水室后就无法迁回到淡水室了。

浓水室由阴膜和阳膜构成，阳膜只许阳离子通过，阴膜只许阴离子通过。

在电势的作用下，阳离通过阳膜进入浓水室后，无法通过阳膜只能留在浓水室中，从而阴离子也只能留在浓水室中，从而达到了净化水质的作用。

同时，在一定的电流密度下，树脂、膜、水之间的界面处因产生浓差极度化而迫使水分解成H+和OH—，从而再生了树脂。

浓水循环系统在系统中设置浓水循环系统,一方面可通过增加浓水室的电导率而减小浓水室的电阻,另一方面浓水室保持较高的流量也可以减少结垢的可能性.一般保持浓水室的电导率为150-500μs/cm.
加盐系统由于EDI系统趤水电导率低,可能达不到相应的浓水电导率,为了保持足够大的电流通过模块,必须在浓水室中加入盐以达到相应的浓水电导率,减少浓水室的电阻.因此系统设置了加盐系统.当浓水循环泵启动时同时启动.
极水排放小部分循环的浓水通过极水室后直接排污,极水带走部分杂质离子和电极反应的产物,如H2、O2和CL2，一些CL2会溶解于水中。

这样氧化剂的存在不利回收，并且极水排放量很少故必须把
它排污掉。

极水排污不回收利用。

两个电极的极水由浓水补充.(阴
极化学反应:2H2O+2e-=2OH-+H2,生成氢气,PH值高,易产生结垢,水
从阴极得到电子,阳极反应: 2H2O=4H++O2+4e-;2CL-=CL2+2e-,生成
氧气,生成氯气,PH值低,阳极从水中得到电子)
浓水排放浓水侧的阳离子交换膜PH值很低(H+多),浓水侧的阴离
子交换膜PH值很高(OH-离子多),极端的高PH值容易导致结垢,浓水
室保持咬高的流速可以减少结垢,所以设置浓水循环,同时浓水室中
被浓缩的离子浓度如果超过一定的极限就会产生结垢.为了防止这
种现象发生,因此需要少量的浓水排污,排掉的浓水通过浓水补充阀
补充.
3.E-CELL的运行要求
为了能使E-CELL系统产生高品质的水,必须满足4 个条件:适量的进水,合适的电流、可接受的流量和操作压力。

如果哪个条件没有
满足，系统就不能产生高品质的水。

1进水要求
进水的各项要求,其中影响最大的是以下三个要求：TEA、
CO2和硬度。

1)总可交换阴离子
E-CELL模块能够处理的原水最多含有25ppm的阳离子和25ppm的阴
离子。

(以CaCO3计)。

进水当中的阴离子是平衡的，但大部分进水
当中含有CO2，它可以在模块内转化为阴离子（HCO-3 和CO32- ）。

因此总可交换阴离子数量是比总可交换阳离子数大。

由于TEA比TEC大，所以我们只要计算进水和TEA就可以了。

如果TEA小于25ppm(以CaCO3计)，TEC必定小于25ppm。

这样就满足
了E-CELL的进水要求。

进水电导率并不能反映进水中各种离子的含量，因此我们要做一个详细的水质分析报告以确定离子的组成。

如果进水中TEA超过了25ppm，就不能进入E-CELL模块进行处理了。

模块也不能产高品质的水。

此时，E-CELL前面的水处理设备
应该进行调整。

2）CO2 CO2往往是导致E-CELL系统产水水质差的最主要的原因。

当
CO2影响TEA
时，系统就不能产出高品质的水了。

可以通过RO调整进水PH的值或
增设除CO2器来去除CO2。

一般我们可根据CO2的量估计出以CaCO3
计的TEA的量。

Xppm CO2=2XppmTEA（以CaCO3计）
3）硬度
在模块内部，阴离子膜表面的PH值为13-14。

这么高的PH值是很容易产生硬度结垢的。

为了防止结垢现象发生，进水的硬度必须小于1 ppm（以CaCO3计），如果硬度大于1ppm就肯定会产生硬度结垢。

进水硬度小于1ppm时，如果浓水室硬度太高仍有可能结垢。

为了避免这种结垢，一部分通过计算而得出的浓水必须被排掉。

这部分浓水就是浓水排放，一般用来设E-CELL系统的回收率。

3.2操作电流
为了使E-CELL系统能够产出高品质的水,通过模块的电流必须能够满足对进水当中离子的迁移。

一般来说，进水中离子越多，所需的电流也就越大。

另外为了去除硅也需要更大的电流。

3.3流量
1）淡水流量
淡水流量是模块内部冷却水的主要来源。

如果模块在最小允许流量以下运行，模块内部可能会产生局部过热。

这种过热可以引起模块内部组分的损坏并导致泄漏，这些泄漏不能通过上紧螺栓而阻止。

如果模块在最大允许流量以上运行，通过模块的压降会变得太大并很难使它达到平衡。

在高流量下，模块不能连续不断地产生高品质的水。

2）浓水流量
浓水流量是从淡水流中迁移过来的所有离子的汇集点。

虽然此流量也有一定的范围，但流量本身并无设定值，仅是被跟踪而已。

浓水进口和出口压力必须小于淡水压力，因此我们设定的是压力而不是流量。

浓水流量可以显示模块的性能。

如果模块的电阻太高，电流无法通过模块。

浓水流量可以调节模块电阻以增加电流（或者减少电压）。

运行期间，从淡水中迁移走的离子都汇集在浓水流中。

浓水又不断的循环以进一步增加浓水电导率，同时减少模块电阻。

浓水循环可以高的流速运行。

高流速可产生高流量通过浓水室，减少结垢的机率。

如果低于最低流量，流水室无法防止结垢的发生。

同时，可能也会产生一些局部过热而造成模块组成破坏并泄漏。

浓水室当中被浓缩的离子浓度如果超过了溶解极限会产生结垢。

为了防止这种现象发生，少量的浓水应该排污。

排掉的浓水量通过浓水补充阀来补充。

浓水排放量由回收率来设定，同时也由进水流量和进水硬度水平来决定，浓水室电导率应该保持在150和500μs/cm之间，这样可使模块内通过有效的电流。

对于电导率很低的系统，在要求的回收率下达到最小的浓水室电导率都是很困难的，在这种情况下，可直接往浓水循系统内加入盐以增加电导率。

注意：决不要为增加浓水循环电导率而增加回收率。

浓水排放一定要根据所要求的回收率来设定。

如果减少了浓水排放量，回收率超过最大允许回收率，会使浓水室开始结垢。

结垢的原因是浓水循环路中硬度和硅含量的增加。

3）浓水排放量
由淡水流迁移过去的离子必须从模块中排掉。

这里由浓水排放量不从模块中排掉,它们将在浓水室中迅速聚集并在模块上结晶析出。

为了防止这类的膜损坏。

少量的浓水必须排掉。

Ca2+ 和M g2+离子首先在模块内结垢，因此浓水排放量和硬度有关。

回收率也要根据硬度水平来计算。

回收率=
产水流量
×100%产水流量+浓水排放量+极水排放量
故
浓水排放量=(产水量
×100%)－极水排放量－产水流量回收率
浓水进口压力必须比淡水进口小0.034-0.068 MPa。

浓水出口压力必须比淡水出口小0.034-0.068 MPa。

压差小于0.034-0.068 MPa，并不能保持浓水不进入淡水流。

虽然压差大于0.068 MPa并不会损坏模块，但是它也不会进一步提高系统的性能。

故我们选择的压差范围是0.034-0.068 MPa。

浓水进口阀可控制进口的压差。

关小这个阀门会减小浓水进口的压力从而增加了浓水进口和淡水进口的压差。

浓水循旁路阀控制出口的压差。

关小这个阀门会减小浓水出口压力从而增加了浓水出口和淡水出口的压差。

E-CELL系统的最大淡水进水压力是0.68 MPa 。