EDI电除盐
EDI连续电除盐模块工作原理简介

EDI(连续电除盐)模块工作原理简介电去离子(EDI)技术是电渗析与离子交换两项技术的有机结合,即在电渗析淡水室隔板中填充离子交换树脂,它即保留了电渗析可以连续除盐和离子交换树脂可以深度除盐的优点,又克服了电渗析浓差极化的负面影响及离子交换树脂需要酸碱再生的麻烦和造成的环境污染。
EDI模块可以用来代替传统的混床离子交换树脂来制造纯水、高纯水,但与混床不同的是,EDI模块淡水室隔板中填充的离子交换树脂在工作时能够自动获得再生,不会饱和,因此不需要酸碱再生树脂而停机,可以使产水过程非常稳定,且产品水水质好,最大限度降低了纯水制备的运行和维护费用。
EDI装置属于精处理水系统,一般多与反渗透(RO)配合使用,组成预处理、反渗透、EDI装置的超纯水处理系统,,取代了传统水处理工艺的混合离子交换设备。
EDI装置进水要求为电阻率为0.025-0.5MΩ·cm,反渗透装置完全可以满足要求。
EDI装置可生产电阻率高达18MΩ·cm以上的超纯水。
EDI模块。
EDI(电除盐系统)工作原理
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EDI(电除盐系统)工作原理高纯度水对许多工商业工程非常重要,比如:半导体制造业与制药业.以前这些工业用得纯净水就是用离子交换获得得。
ﻫ然而,膜系统与膜处理过程作为预处理过程或离子交换系统得替代品越来越流行。
如电除盐过程(EDI)之类得膜系统可以很干净地去除矿物质并可以连续工作。
而且,膜处理过程在机械上比离子交换系统简单得多,并不需要酸、碱再生及废水中与。
EDI处理过程就是膜处理过程中增长最快得业务之一.EDI就是带有特殊水槽得非反向电渗析(ED),这个水槽里得液流通道中填充了混床离子交换树脂.ﻫEDI主要用于把总固体溶解量(TDS)为1—20mg/L得水源制成8-17兆欧纯净水。
通常水源就是由反渗透(RO)产生。
ﻫED与EDI都就是用直流电作为除盐得能源.如图所示,溶液中得离子被吸向带相反电荷得电极。
ﻫ如图所示,用阴、阳离子选择膜把电极之间得空间隔成小室,这样可以把一半小室中得盐除去,而在另一半小室内浓缩。
不断地给小室供水与抽水,就可以建立连续得除盐处理过程.ED与EDI中用得膜就是用离子交换树脂制成片状,通常为了增加强度会在树脂片上附一层布。
ﻫED与EDI得物理区别(如图3所示)主要在于除盐室里填充得就是混床离子交换树脂珠。
ﻫ离子得转移分为2个步骤。
首先离子扩散到离子交换树脂,然后在电场作用下穿过树脂到达膜。
因为这样得电阻较小,电流会流过离子交换树脂.EDI得浓缩室中没有树脂.EDI中水电离得作用要理解EDI与它得用途,就必须理解"水得电离".水电离后就会变为氢离子与氢氧根离子。
化学反应方程式为:H2O〈==>H++O H—如果离子在结合为水以前被分离、就会形成酸与碱.在E D与EDI中,如果电流超过了移动溶解盐所需得能量,水就会电离。
在E D过程中在阴离子交换膜上有较低电流时就会发生水得电离,原因尚未找出。
在E D系统中过大得电流会引起水得电离.氢离子在直流电场得作用下进入离子交换树脂,并在那与碳酸氢根离子反应生成CO2.这会降低水得pH值。
电除盐(EDI)原理及应用前景
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分类代号(第一位数字)
代号 分类 名称 0 1 2 3 4 5 6 氧化还 原性
强酸性
弱酸性
强碱性
弱碱性
螯合性
两性
骨架代号位数(第二位数字)
代号 骨架 名称 0 苯乙烯 系 1 丙烯酸 系 2 3 4 乙烯吡 啶系 5 6 氯乙烯 系
酚醛系
环氧系
脲醛系
凡属大孔型树脂,在型号前加“大”字的汉语拼音首位字 母 “D”;凡属凝胶型树脂,在型号前不加任何字母。交联度值 可在型号后用“×”符号联接阿拉伯数字表示。
离子交换树脂的骨架
带有可交换离子的活性基团 固定部分:定固定离子
活性基团
活动部分:可交换离子
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5
6
离子交换树脂
7
二、离子交换树脂的分类
1、按活性基团的性质分类
强酸性阳离子交换树脂
阳离子交换树脂
弱酸性阳离子交换树脂
离子交换树脂
强碱性阴离子交换树脂
阴离子交换树脂
弱碱性阴离子交换树脂
此外,按活性基团性质还可分为螯合、两性和氧 化还原性等树脂。
15
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三、离子交换树脂的命名 1、全称 离子交换树脂的全称由分类名称、骨架名称、基 本名称依次排列组成。基本名称为离子交换树脂;大 孔型树脂在全称前加“大孔”两字。分类属酸性的在 基本名称前加“阳”字;分类属碱性的在基本名称前 加“阴”字。
2、型号 离子交换树脂产品的型号由三位阿拉伯数字组成。 第一位数字代表产品分类,第二位数字代表骨架组成, 第三位数字为顺序号,用以区别活性基因或交联剂的 差异。
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2、双电层理论
很明显,离子交换树脂双电层厚 度越厚,离子交换反应就越容易进行。 影响双电层厚度的因素有许多, 最主要的有两个:一是树脂本身性质, 如强酸性H型阳树脂中的H+很容易扩散, 而弱酸性H型阳树脂中的H+就不容易扩 散;二是溶液中离子浓度,当溶液中 离子浓度较大时,会使树脂的双电层 受到压缩。 因此,在浓度较大的溶液中进行 离子交换比较困难。
EDI电除盐系统
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EDI电除盐系统2009-08-12 19:21:51| 分类:职业| 标签:|字号大中小订阅EDI电除盐系统EDI概述水处理技术的发展历程第一代二十世纪六七十年代原水预处理→阴/阳床→混床第二代二十世纪八九十年代原水预处理→反渗透→混床第三代二十世纪九十年代末原水预处理→反渗透→EDIEDI技术的出现是水处理工业的一次划时代的革命,标志着水处理工业全面跨入绿色产业的时代。
EDI电除盐工艺系统简介:EDI设备(即电去离子设备)是电渗析与离子交换树脂除盐有机结合形成的新型膜分离技术,是当今世界最先进的高纯水生产技术。
EDI工艺系统代替传统的DI混合树脂床来制造去离子水。
与DI混床最大的不同是,EDI的去离子过程可以连续进行,自动化程度高,且不需要酸碱再生。
EDI相比传统DI混床的优越之处:电渗析与离子交换技术的有机结合;保留了电渗析连续脱盐和离子交换深度脱盐的优点;离子交换树脂用量少,与普通离子交换树脂柱相比,节约树脂95%以上;离子交换树脂不需酸碱化学再生,节约大量酸碱和清洗用水,大大降低劳动强度;无废酸废碱液排放,是清洁生产技术,绿色环保产品;过程易实现自动控制,EDI与反渗透(RO)、超滤(UF)等水处理技术相结合,能形成完善的高纯水生产线;占地面积小,而且不需要像离子交换床那样,一套在用,一套再生的重复设置;产水水质高,电阻率可达15~18MΩ.cm。
EDI常用术语:阳极:一种带正电的电极,吸引阴离子,表层涂钛;阴极:一种带负电的电极,吸引阳离子,通常由不锈钢制作;浓水流:流经浓水室并收集离子的水流;成品(淡水)水流:流经纯化室或淡水室的水流。
这股水流就是去离子水;电导率:水传导电流能力的一个电学测量参数,其值随水中离子的浓度和水温的变化而变化。
单位是μS/cm,一般是指25℃;电阻率:描述水阻挡电流的能力的测量参数。
离子浓度降低,电阻率就增加;离子浓度增加,电阻率就降低。
这个参数与用EDI实现的去离子水平有关。
EDI系统
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EDI系统(连续电流去离子)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,可广泛应用于电力、电子、医药、化工、食品和实验室领域,是水处理技术的绿色革命。
出水水质具有最佳的稳定度。
一、简介EDI(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。
因而,这里的EDI系统是一种纯水制造系统。
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超纯水设备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。
EDI电除盐技术
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浓缩室
淡化室
浓缩室
阴极室 阴极室 - -
Cl-
ClNa+ Na+ Na+
Cl-
ClNa+
- - - - 阴极 阴极
+
+ + 阳极
Na+ Na+
Cl-
ClNa+
阳膜
阴膜 阴膜
阳膜
阴膜 阴膜
电渗析过程原理图
电渗析是通电后,阴阳离子 向不同的两极,而在电渗析 室内又被阴阳膜所分隔成一 间间小室,阴膜和阳膜间隔 排放,而阳膜只能通过阳离 子,阴膜只能通过阴离子。 从而,形成了淡水室和浓水 室间隔排列的布局。在最两 端的叫做极水室。浓水和极 水排放,淡水收集。 缺点:操作复杂,而且设备 极易损坏。在两个极水室里 容易形成垢。所以必须每隔 一段时间进行一次倒极。
混合离子交换除盐可以达到较 好的水质要求,但是交换树脂 必须定期再生,再生时产生酸 碱损耗和污染,增加水耗。再 生时存在混合树脂分层不清的 技术困难,虽然有很多方法可 以解决,但是效果都不佳。
电除盐技术是上述两种方法的 结合。在电渗析的每隔一个室 里装上混合离子交换树脂,在 电除盐的同时进行离子交换, 混合离子交换树脂边交换边再 生,无须酸碱再生,减少了污 染。
电厂化学
电除盐技术
本章主要内容
1 离子交换膜
2
3 4
电除盐的物理化学过程
EDI装置 EDI装置的运行与维护
水处理技术发展历程
第一代 二十世纪 六七十年代 阳/阴床 八九十年代 反渗透 九十年代末 反渗透 EDI 混床
原水预处理 第二代 二十世纪
混床
原水预处理 第三代 二十世纪
原水预处理
电去离子技术
2. 均相离子交换膜——由具有离子交换基团的高分子材料直 接制成的连续膜,或是在高分子膜基上直接接上活性基团 而成的。(膜中离子交换基团与成膜的高分子材料发生化 学结合起来,其组成完全均一,故称之为均相膜)
电去离子技术(EDI)简介
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电去离子技术(EDI)简介1电去离子净水技术是一种将电渗析和离子互换相结合的脱盐新工艺,其英文名称为electrodeion ization(EDI)。
EDI,能够持续出水,不需化学药剂(酸、碱、盐)再生,从而不污染环境;能够实现全自动操纵;适应性广,从而可用于各行各业用水处置;运行本钱低,经济性好,易于普及推行。
国外一些专家的论证与分析说明,在现今的水处置脱盐系统中,采纳反渗透(RO)与EDI组合工艺,可确保取得最正确的水处置工艺性能,其经济性也不错,为这种组合工艺的推行,提供了良好的进展前景.填充床电渗析脱盐处置进程中同时进行着如下三个要紧进程:1)在外电场作用下,水中电解质离子通过离子互换膜进行选择性迁移的电渗析进程;2)阴、阳混合离子互换剂上的OH-和H+离子对水中电解质离子的离子互换进程(从而加速去除淡水室内水中的离子);3)电渗析的极化进程所产生的H+和OH-及互换剂本身的水解作用对互换剂进行的电化学再生进程.前两个进程可提高出水水质,而最后再生进程却因进行再生反映而使水质变坏,但是这一再生进程是填充床电渗析器长期不中断运行所必需的,因此,只要选择适宜的工作条件,就能够保证取得高质量的纯水,又能达到互换剂的自行再生.用填充床电渗析制备超纯水的运行实践也说明,现在的工艺进程有两种状态:在欲脱盐水的盐浓度高时,淡水室中的树脂为盐基型;而在盐浓度低时,树脂将电化学地转为氢型和氢氧型.如此,电渗析与离子互换二者有机错综地结合在一路,所发生的反映及进程,一起组成了整个电去离子进程.即利用离子互换能深度脱盐来克服电渗析进程因发生极化而脱盐不完全;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常要用化学药剂再生的缺点.从而,使电去离子进程达到一种比较完美的境遇.这种方式适合于含盐量低的水脱盐处置利用,它大体上能够去除水中全数离子,因此它在制备超纯水、纯水、软化水及处置放射性废水方面有着广漠的进展前景.EDI为何有如此普遍的适应性呢?下面提出一个反映叠加有效分析方式,用它来形象明白得该问题和说明一些应用实例.2 反映叠加有效分析方式先将电去离子进程解体为各组成反映再叠加合成的分析方式,依据各组成反映的前后顺序和发生地址,确信这些反映在某种应用处合下的主次地位,并对它们作偏重于离子互换方面的应用分析,该有效分析方式的要点描述如下:1)将电去离子进程解体为电渗析进程和离子互换进程,它们彼此独立,各受其所固有的规律所支配.它们二者尽管都起从水中除去离子的作用,可是在电去离子进程中电渗析起真正清除掉离子的作用,而离子互换仅仅起去离子的中间过渡作用.2)离子互换树脂截留住离子,抑制了电渗析,使离子互换进行;树脂解吸出离子,抑制了离子互换,使电渗析进行.以上两点,可形象地示意为:3)电渗进程中离子迁移速度由该离子在水溶液和膜中的迁移率而定.各类离子迁移率的大小决定离子从淡水室迁移至浓水室的离子浓度散布层谱.在直流电场作用下离子电渗析迁移的方向与离子受水流流动挟带运动的方向相垂直.因此,在淡水室中阴离子和阳离子的浓度散布层谱别离偏向双侧.4)在电渗析显现浓差极化时会发生水的电离,它促使树脂解吸.发生浓差极化的位置在水溶液和树脂颗粒或膜之间的界面上,有随机性.在树脂颗粒表面界面层中发生水电离所生成的H+和OH-离子,能及时将临近失效树脂再生;在膜表面界面层中发生水电离所产生的一种离子(H+或OH-)只是穿过膜,入浓水室,起电载体作用,不参与再生,另一种离子(OH-或H+)作横向迁移,参与再生.原有的离子电渗析浓度散布层谱会被这种随机产生的水电离造成的树脂解吸所破坏,而且会显现离子多次被树脂解吸又吸附的现象.5)离子互换反映速度极快,远大于离子电渗析迁移速度,因此离子互换进程受扩散因素操纵.同时,离子随水流挟带流动,水流不断冲洗树脂颗粒,使水中大部份离子在电渗析迁移出淡水室以前都被树脂吸附截留住,以后再慢慢解吸并电渗析迁移出淡水室而除去.可见,在电去离子进程中,树脂是转运离子的中间体.6)电去离子进程中的离子互换应遵守通常的柱内离子互换层谱的散布规律[8]:在离子互换进程中,对某一种被吸附的离子,离子互换层可分为失效层、工作层和爱惜层;各离子层谱和前后置换的选择性顺序都依照它们与树脂的亲和力的大小而定.对强酸性阳树脂的选择性顺序为:Fe3+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+对强碱性阴树脂的选择性顺序为:SO-4>NO-3>Cl->OH->HCO3->HSiO-3离子互换层谱是判定已处置水电去离子程度的依据.淡水室内水的流速愈大,离子的扩散速度愈小,层谱的扩展深度也就愈深.淡水室内水的流速取决于进出口压差和流阻.7)在描述电去离子进程时应将电渗析与离子互换有机地结合一路分析.依照那时各组成反映的前后顺序和发生地址,确信各反映的主次地位,有时以电渗析的一些反映为主,有时那么以离子互换的一些反映为主,最后再将它们叠加起来作综合分析.3 结论电去离子方式是一种将电渗析和离子互换有机地结合在一路的离子分离方式.依照已有的大量实践和理论,将电去离子进程进行时所发生化学反映分清主次、前后和地址,得出描述电去离子的反映叠加有效分析方式,用它能圆满说明应用EDI除去水中电解质离子制备超纯水、纯水、软化水和部份去离子水等有效问题,从而有利于EDI的推行应用.。
EDI连续电解除盐技术
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运行机理
一.再生机理
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。
Electro-de-ionization
连续电解除盐技术
• EDI(Electrodeionization,连续电解除盐
技术),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。
组成:
· 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。
水中的 Na+及 CI-等杂质离子分别置换出 H+及 OH-
杂质离子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 由于交换膜的阻挡作用而不能向对应电极的方向进排出模块,从而达到水纯化的目的。
EDI特点
• 可连续稳定的生产高品质纯水,无需因树脂 再生而停机
运行机理
二.离子去除过程
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。
EDI技术介绍、设计参数及运行精选全文
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精选全文完整版(可编辑修改)EDI技术介绍、设计参数及运行•什么是EDI?电除盐法(Electrode ionization)又被称作填充床电渗析,简称EDI。
它利用电渗析过程中的极化现象对离子交换填充床进行电化学再生,集中了电渗析和离子交换法的优点,克服了两者的弊端。
EDI技术是离子交换和电渗析技术相结合的产物,因此EDI的除盐机理具有很强的离子交换和电渗析的工作特征。
•离子交换除盐过程:所谓离子交换就是水中的离子和离子交换树脂上的功能基团所进行的等电荷反应。
它利用阴、阳离子交换树脂上的活性基团对水中阴、阳离子的不同选择性吸附特性,在水与离子交换树脂接触的过程中,阴离子交换树脂中的氢氧根离子(OH-)同溶解在水中的阴离子(例如CI-等)交换,阳离子交换树脂中的氢离子(H+)同溶解在水中的阳离子(例如Na+等)交换。
从而使溶解在水中的阴、阳离子被去除,达到纯化的目的。
•电渗析脱盐过程:电渗析技术利用多组交替排列的阴、阳离子交换膜,这种膜具有很高的离子选择透过性,阳膜排斥水中阴离子而吸附阳离子,阴膜排斥水中的阳离子,而吸附阴离子。
在外直流电场的作用下,淡水室中的离子做定向迁移,阳离子穿过阳膜向负极方向运行,并被阴膜阻拦于浓水室中。
阴离子穿过阴膜而向正极方向运动,并被阳膜阻拦于浓水室中。
从而达到脱盐的目的。
•EDI的脱盐过程:EDI的核心实际上就是在电渗析的淡水室填装了阴、阳离子交换树脂,见示意图。
•EDI的脱盐过程:EDI的这种结构上的变化,使淡水室的脱盐过程发生了质的变化,EDI的这种结构特点确保了它在运行过程中能同时进行着三个主要过程:1、在直流电场作用下,水中电解质通过离子交换膜发生选择性迁移;2、阴阳离子交换树脂对水中电解质进行着离子交换,并构成“离子通道”;3、离子交换树脂界面水发生极化所产生的H+和OH-对交换树脂进行着电化学再生。
EDI对离子的脱除顺序与离子交换树脂对离子的吸附顺序相同,如上图所示。
EDI(电去离子技术)相关知识详解
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EDI(电去离子技术)相关知识详解1、EDI概念及原理EDI的英文全称是electrode ionization,翻译过来就是电除盐法,也称作电去离子技术,或填充床电渗析。
电去离子技术结合了离子交换和电渗析两项技术。
它是在电渗析的基础上研究发展起来的除盐技术,是继离子交换树脂等之后日益获得广泛应用并取得较好效果的水处理技术。
既利用了电渗析技术可连续除盐的优点,又利用了离子交换技术达到深度除盐的效果;既改善了电渗析过程处理低浓度溶液时电流效率下降的缺陷,增强离子传递,又使离子交换剂可得到再生,避免了再生剂的使用,减少了酸碱再生剂使用过程中所产生的二次污染,实现了去离子的连续操作。
EDI原理示意图EDI去离子的基本原理包括以下3个流程:(1)电渗析过程水中电解质在外加电场作用下,通过离子交换树脂,在水中进行选择性迁移,随浓水排出,从而去除水中的离子。
(2)离子交换过程通过离子交换树脂对水中的杂质离子进行交换,结合水中的杂质离子,从而达到有效去除水中离子的效果。
(3)电化学再生过程利用离子交换树脂界面水发生极化产生的H+和OH-对树脂进行电化学再生,实现树脂的自再生。
2、EDI的影响因素及控制手段?(1)进水电导率的影响在相同的操作电流下,随着原水电导率的增加,EDI对弱电解质的去除率减小,出水的电导率也增加。
如果原水电导率低则离子的含量也低,而低浓度离子使得在淡水室中树脂和膜的表面上形成的电动势梯度也大,导致水的解离程度增强,极限电流增大,产生的H+和OH-的数量较多,使填充在淡水室的阴、阳离子交换树脂的再生效果良好。
因此,需对进水电导率进行控制,使EDI进水电导率小于40us/cm,可以保证出水电导率合格以及弱电解质的去除。
(2)工作电压、电流的影响工作电流增大,产水水质不断变好。
但如果在增至最高点后再增加电流,由于水电离产生的H+和OH-离子量过多,除用于再生树脂外,大量富余离子充当载流离子导电,同时由于大量载流离子移动过程中发生积累和堵塞,甚至发生反扩散,结果使产水水质下降。
EDI电除盐系统

连续电除盐(EDI),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。
这一过程中离子交换树脂是被电连续再生的,因此不需要使用酸和碱对之再生。
这一新技术可以代替传统的离子交换装置,生产出电阻率高达18MΩ.CM 的超纯水。
EDI的特点:
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,避免使用酸碱再生。
EDI的工作原理:
在EDI设备中,进水中的各种离子通过树脂交换后被脱除,水得到了纯化。
此时是利用离子交换原理来脱除水中的离子。
由于膜对两边加有电压,水分子被电解为氢离子和氢氧根离子去再生树脂,同时,被氢离子和氢氧根离子交换下的离子
在电流的作用下,被迁移到浓水室而排放从而实现连续再生连续使用的目地。
1、进水分布到EDI模块中各室;
2、在直流电作用下各种离子向相应电极迁移;
3、与混床一样,水中的各种离子被离子交换树脂所交换,然后被交换的离子通过各自相应的离子交换膜迁移到浓水中。
淡水室中的水流出模块(只有离子可通过离子交换膜,而水不能通过)而成纯水。
4、浓水到中的浓水循环。
为提高和维持和维持浓水室的电导,大部分浓水进行循环;
5、循环的浓水需少部分排放,由进水补充。
此部分排放浓水可返回到前级RO装置重复使用;
6、水分子在电压作用下被电离为氢离子和氢氧根离子,通过各自相应的离子交换膜迁移到树脂层,连续再生树脂。
EDI电除盐技术简介
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EDI电除盐技术简介电除盐(electrodeionization,简称EDI)技术,是⼀种新型的膜分离技术,它将电渗析与离⼦交换技术有机结合,既利⽤了电渗析可以连续电除盐和离⼦交换树脂可以深度除盐的优点,⼜克服了电渗析浓差极化的负⾯影响及离⼦交换树脂需要酸碱再⽣,不能连续⼯作的缺陷。
为了更好的理解EDI的技术特性,下⾯先对离⼦交换和电渗析的⼯作原理作⼀简单介绍。
离⼦交换除盐过程 离⼦交换是将⽔中的阴阳离⼦和离⼦交换树脂上的功能基团所进⾏的等电荷反应。
它利⽤阴阳离⼦交换树脂上的活性基团对⽔中阴阳离⼦的不同选择性吸附特性,在⽔与交换树脂接触的过程中,阴离⼦交换树脂中的氢氧根离⼦(OH-)同溶解在⽔中的阴离⼦(如Cl-等)进⾏交换,阳离⼦交换树脂中的氢离⼦(H+)同溶解在⽔中的阳离⼦(如Na+等)进⾏交换,从⽽使溶解在⽔中的阴阳离⼦被去除,以达到纯化的⽬的。
离⼦交换树脂除盐的⽅法可有效去除⽔中的阴阳离⼦,得到纯度很⾼(电阴率可达18MΩ.cm)的超纯⽔。
但受树脂交换容量的影响,产⽔⽔质会逐渐降低,当⽔质降低⾄不能满⾜使⽤要求时,就需要对树脂进⾏酸碱再⽣,(阳离⼦树脂⽤酸再⽣,阴离⼦树脂⽤碱再⽣)以恢复树脂的交换容量,或者更换新的交换树脂。
由此可得出离⼦交换除盐的优缺点是:优点:可深度除盐得到纯度很⾼的超纯⽔。
缺点是出⽔⽔质不稳定(周期性变化,需要定期更换耗材交换树脂),或酸碱再⽣,不能连续⽣产。
电渗析脱盐过程: 电渗析技术是利⽤多组交替排列的阴阳离⼦交换膜进⾏脱盐的过程。
这种膜具有很⾼的离⼦选择滤过性,阳膜排斥⽔中阴离⼦⽽允许阳离⼦滤过,阴膜排斥⽔中阳离⼦⽽允许阴离⼦滤过。
在外加直流电场的作⽤下,淡⽔室中的离⼦做定向迁移,阳离⼦穿过阳腊向负极⽅向运⾏,并被阴膜阻拦于浓⽔室中,然后随浓⽔排放掉。
阴离⼦穿过阴膜⽽向正极⽅向运动,并被阳膜阻拦于浓⽔室中,然后随浓⽔排放掉。
电渗析的优缺点:电渗析的优点是可以连续除盐。
EDI(电除盐系统)工作原理
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EDI(Electrodeionization,连续电解除盐技术),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15MΩ.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:待除的EDI内部原理图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。
EDI连续电除盐手册
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EDI连续电除盐手册注意!1. 在操作和维护组件时必须始终遵守本使用手册中的有关规定2. 必须完全理解本手册内容并经过相关技术培训才能使用组件3. 对于不符合本手册要求所造成的损失,制造商不承担任何责任4. 组件在使用期间出现异常现象,用户不得自行拆装,应立即通知售后服务商5. 我们保留不断改进产品的权利,如有变动恕不另行通知目录目录。
2第一章EDI技术介绍。
51.1 EDI技术本质。
51.2技术是水处理工业的革命。
51.3 EDI过程。
51.4 EDI的应用领域。
7第二章组件简介。
82.2 EDI的组件结构。
82.3 EDI的组件优势。
8第三章运行条件。
93.1运行参数。
93.2 运行电流及运行电压。
993.2.2 纯水质量与电流的关系。
10 3.2.3 电流与给水水质的关系。
103.2.4 稳定运行状态。
113.3 给水要求。
113.4 给水TEA与电导率。
133.5 污染物对除盐效果的影响。
133.6 浓水循环系统。
143.7 系统加盐系统。
143.8 离子性质与运行参数的关系。
153.8.1 离子大小。
153.8.2 离子电荷。
153.8.3 离子相对树脂的选择参数。
163.8.4 弱带电物质。
163.9 温度与运行参数的关系。
163.9.1 压力损失与温度的关系。
163.9.2 水质与温度的关系。
173.9.3 电阻率仪表的温度补偿。
173.10 流量与运行参数的关系。
183.10.1 压力损失与流量的关系。
18183.10.3 浓水压力损失。
183.10.4 给水-纯水的压力损失。
183.11 纯水对浓水压差对水质和内部泄露的影响。
193.12 优化运行条件。
19第四章包括EDI的水处理全系统设计。
204.1 EDI给水处理。
204.1.1 反渗透系统。
204.1.2 软化器。
204.1.3 脱气装置。
204.1.4 沉淀物滤器。
214.2 EDI系统流程。
214.3 EDI 系统保护和控制。
EDI知识
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EDI系统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,可广泛应用于电力、电子、医药、化工、食品和实验室领域,是水处理技术的绿色革命。
出水水质具有最佳的稳定度。
中文名连续电除盐技术外文名EDI系统全称Electrodeionization类型纯水制造技术目录1系统简介2工作原理3系统特点4系统运行▪影响运行因素▪进水水质控制▪应用服务5应用领域1系统简介EDI(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。
EDI设备系统因而,这里的EDI系统是一种纯水制造系统。
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超纯水设备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。
EDI电除盐系统工作原理
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EDI电除盐系统工作原理EDI电除盐系统(Electrodeionization System)是一种将电渗析和阳离子交换融合在一起的高纯水处理技术。
它通过应用外加电场和离子交换膜将混合离子溶液中的离子从水中分离出来,以产生纯净的水。
接下来将介绍EDI电除盐系统的工作原理。
预处理系统的作用是在进入EDI模块之前去除水中的悬浮颗粒、有机物、细菌和大部分无机盐等杂质,以确保EDI模块运行的稳定性和效果。
预处理系统通常包括砂滤器、活性炭过滤器和微孔滤器等设备。
在EDI电除盐模块中,有一台离子交换器,该交换器包含两个薄离子交换膜(Anion Exchange Membrane,AEM)和阳离子交换膜(Cation Exchange Membrane,CEM)。
当通入电流时,离子交换膜会发生离子选择性透过,阳离子透过阳离子交换膜进入阳极腔,而阴离子则通过阴离子交换膜进入阴极腔。
在阳极腔中,水中的阴离子逐渐被阳离子交换成为纯水,形成了一个负电极的空间。
同时,阴极腔中的阳离子逐渐被阴离子交换成为纯水,形成了一个正电极的空间。
通过这种电渗析作用,阴极腔和阳极腔逐渐形成了两个纯化的流体空间。
同时,在电解过程中产生的氢氧离子和氢离子会通过阳离子交换膜和阴离子交换膜的选择性透过,进入到盐水腔中。
这样在盐水腔中的离子浓度会逐渐增加,从而维持了EDI模块的离子交换平衡。
除此之外,通过循环和反冲洗操作,也可以帮助提高EDI系统的效果和延长使用寿命。
电源系统提供稳定的电流和电压供给EDI模块正常运行。
而控制系统则通过传感器、压力开关等设备实时监测和控制EDI模块的运行状态,调节操作参数,确保系统的稳定性。
总的来说,EDI电除盐系统通过电渗析和离子交换相结合的方式,利用电场和离子交换膜的特性,将水中的离子从水中分离出来,产生高纯度的水。
这种技术具有高效、自动化、无化学添加剂和节能环保等优点,广泛应用于电子、制药、食品及饮料等行业对高纯水质的要求较高的领域。
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EDI组件的进水要求及性能参数
进水总盐量(CaCO3计) <25ppm或50μs/cm TOC <0.5ppm PH值 5.0~9.0 余氯 <0.05ppm 硬度(CaCO3计) <2.0ppm Fe、Mn、H2S <0.01ppm 可溶硅 <0.5ppm 工作温度 5~40℃ 工作压力 1.0~2.0bar 工作压差 0.4~1.0bar 水利用率 >95% 产水水质 >8.0MΩ.cm
EDI的应用技术
原因:由于EDI模块通过电能迁移杂质离子的能力
有限,因而EDI装置只能用于处理低含盐量的水( 总含盐量在50mg/L以下),在设计中一般与RO装 置联合运用。这是由于RO系统产水的含盐量较低, 其电导率一般在30t~S/cm以下,因此RO系统的产 水水质正好符合EDI装置的进水水质要求,同时这 样的水质也有利于EDI装置长时间维持稳定的去离 子过程。
系统特点
⊙ 产水水质高而稳定。 ⊙ 连续不间断制水,不因再生而停机。 ⊙ 无需化学药剂再生。 ⊙ 设想周到的堆叠式设计,占地面积小。 ⊙ 操作简单、安全。 ⊙ 运行费用及维修成本低。 ⊙ 无酸碱储备及运输费用。 ⊙ 全自动运行,无需专人看护。
应用领域
⊙电厂化学水处理 ⊙电子、半导体、精密机械行业超纯水 ⊙制药工业工艺用水 ⊙食品、饮料、饮用水的制备 ⊙海水、苦咸水的淡化 ⊙精细化工、精尖学科用水 ⊙其他行业所需的高纯水制备
所以, RO与EDI装置的联合应用 。
RO与EDI装置的联合应用
• 特点: 膜技术。它的优点是环境友好、系统简单、连续产水、占 地少。“RO→EDI”系统无需再生,所以不使用对环境有危 害的化学药品(如酸碱),几乎没有废水排放,也没有复杂 的再生系统,只需要保障供电,RO装置和EDl设备就可连 续运行几个月,停机维护时间短。在产水量相同的情况下, “RO→EDI”的占地面积(包括配套设施)大大低于“RO→H /OH'’的占地面积。 (2)产水水质好。EDI模块中H20电解出H+和OH—, 造成淡水室局部区域pH值偏离中性,这不利于细菌生长, 此外,细菌易被吸附到阴树脂表面,使之处于H20电解最 活跃的部位,细菌生长受到抑制甚至被杀灭,从而大大减 轻了EDl系统产水被细菌污染的程度,这也是EDI装置代替 混床的优势之一。
影响EDI运行效果的因素
• • • • • • 操作电压与运行电流 进水电导率 淡水进水流量 运行电流 进水离子组成成分对产水水质的影响 水温对产水水质的影响
系统流程
1.预处理系统
“RO→EDI”的预处理工艺主要有过滤、吸附、软化、 脱碳、RO前的加碱等,通过这些工艺的组合来调节EDI的 进水水质,特别是硬度、碳酸和二氧化硅等,以确保EDI 稳定地产出满足要求的纯水。 (1)软化器的作用。用离子交换法软化进水可起到四 个作用:①降低硬度,防止钙镁垢在反渗透膜上沉积。② 除铁,防止EDl模块的铁污染,延长使用寿命。③提高水 的回收率,即允许RO和EDI的浓水在更高的浓缩倍数下运 行。④可增强弱酸物质的除去效果。因无钙镁垢之忧,故 可以提高RO和EDI进水pH值,将CO2及SiO2转化为离子状态 而加以除去。 (2)需要注意的一点是,在许多实际工程中,常常采 用在反渗透系统前加酸或其他降低进水pH值的方法以降低 反渗透膜的结垢现象,这类防垢措施的副作用是增大了反 渗透膜透过水中C02含量,并使之进入后续的EDI装置中, 进而影响EDI装置的运行。
EDI电除盐技术
序言
离子会跑向不同的两极,而 已达到较好的水质要求,但是 在电渗析室内又被阴阳膜所 交换树脂必须定期再生,再生 分隔成一间间小室,阴膜和 时产生了酸碱损耗,并且产生 阳膜间隔排放,而阳膜只能 污染,增加水耗。混和树脂还 通过阳离子,阴膜只能通过 一直存在再生时分层不清的技 阴离子。从而,形成了淡水 术困难,虽然有很多方法可以 室和浓水室间隔排列的布局。 解决,但是效果都不佳。 在最两端的叫做极水室。浓 连续电除盐技术则是将 水和极水排放,淡水收集。 这两种方法相结合。在电渗析 缺点:操作复杂,而且 的每隔一个室里装上混和离子 设备极易损坏。在两个极水 交换树脂,这样,在电除盐的 室里容易形成垢。所以必须 同时也进行离子交换,并且还 每隔一段时间进行一次倒极。 有混合离子交换树脂边交换边 再生的优势,无须酸)地表水处理工艺流程。 地表水(Ss<50mg/L)一原水泵一多介质过滤器→活性炭 过滤器→微滤器→反渗透装置→中间水箱→中间水泵→EDI装 置→纯水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→精密过滤器→用水点 (2)地下水水处理工艺流程。 地下水→原水泵一多介质过滤器→微滤器→一级反渗透 装置→除碳器→中间水箱→中间水泵→二级反渗透装置→ EDI装置→纯水箱→纯水泵→用水点 (3)全膜法水处理工艺流程。 原水→原水泵一前置过滤器→超滤装置→反渗透装置→ 中间水箱→中间水泵→EDI装置→纯水箱→纯水泵→用水点 (4)锅炉补给水处理工艺流程。 原水(Ss<50mg/L)一原水泵一多介质过滤器→活性炭过 滤器→软化器→微滤器→反渗透装置→除碳器→中间水箱→ 中间水泵→EDI装置→纯水箱→纯水泵→除盐水箱
(1)全膜脱盐。全膜脱盐是指脱盐手段完全依靠
(3)RO装置位于EDI装置之前。从水处理工艺流程
上看,RO装置居前,EDI设备居后,即将RO作为EDI的预脱 盐工序,用RO除去95%以上盐分,用EDI进行深度脱盐,实 现水的高纯度化。 原因:①RO装置适合于含盐量高的水源,EDI装置则正好相 反,适合于含盐量低的水源。假如将EDl置于RO前面,则由 于进水含盐量太高,EDl的工作电流相对不足和停留时间( 相当于离子迁移时间)很短,许多离子还来不及从淡水室迁 移出去,就很快离开了该室,因此脱盐很不彻底。另外, 进水中的结垢物质大大超过EDI装置的承受极限,这将导致 浓水严重结垢,EDI装置无法工作。 ②RO除盐容量很大,即使对于海水那样高含盐量的水 源,也能保持较高脱盐率,但在EDI模块中,树脂充填量很 少,交换容量非常有限,故一般适合于低含盐量水源,如 电导率小于30WS/cm的水源。
电渗析是通电后,阴阳
混和离子交换除盐虽然看
EDI技术介绍
EDI(Elcctrodeionization)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。
2.后处理系统
原水经过上述“预处理→RO→EDI”处理后,尽管出 水电阻可以达到18MΩ· cm,但在一些特殊领域,如医药注 射用水、半导体冲洗用水等,仍需要进一步采用措施,以 除去细菌和微粒等杂质。 “RO→EDI”的后处理设备包括紫外线杀菌器、精密 过滤器(过滤精度为0.1μm或0.2um)和混床等。其中, 紫外线杀菌器的作用是控制细菌生长,精密过滤器则是滤 除微小颗粒杂质,而混床可进一步提升水的纯度。有人将 该混床称为核子级混床、抛光混床。核子级混床和普通混 床工作原理相同,但有以下两点差别:①再生度高。普通 混床中树脂再生度大致为60%左右,核子级混床十树脂再 生度接近100%,所以,它斋要用高纯度、高剂量的酸碱 进行彻底再生。②厂外再生。核子级混床再生时间长,如 果体内再生,则对供水系统的影响大,所以它宜采用体外 再生方式。核子级混床一般用于水质要求高、用水量小的 制水系统,厂内单独设置一套体外再生系统并不经济,所 以,通常外购已再生好的新脂,更换失效树脂。更换下来 的失效树脂或者报废,或者委托其他公司处理。
(4)除碳器位于RO与EDI之间。
当进水碱度较高时,RO装置与EDI设备之间匝设置除碳器。 原因:CO2易透过RO膜进入淡水中,而EDl除去弱电解质的 容量又非常有限,故可用除碳器去除EDI进水中的C02。 解决C02问题的方法还有:向进水中投加NaOH,将C02转化 为易除去的CO23-和HCO3;改变EDI膜堆淡室中树脂的填充 方式,提高EDI装置除去C02的能力。
4.浓水直排式EDI模块
• 若是在EDI中模块的浓水室及极水室也充满了离子交换树 脂等导电性材料,则可以不设浓水循环系统。 • 特点: (1)提高工作电流的方法不是靠增加含盐量,而是借助于 导电性材料。 (2)对进水水质的波动有一定的适应性。 (3)可以省加盐装置,浓水循环泵等辅助设备,因而系统 简单。 (4)浓水室的水流速度不高。 (5)进水电导率太低时,EDI装置可能无法适应。 (6)离子交换树脂可以迅速吸收迁移进浓水室的二氧化硅 和二氧化碳等,并可以降低膜表面的浓差极化,使得在 浓水流速较低的情况下,改善浓水室结垢的问题。
工作原理
EDI的除盐过程中,在阴、阳电级提供的直流电场 作用下,使淡水室中的离子流进到邻近的浓水室。在 淡水室中所填充的混和好的阴、阳离子交换树脂中的 阴离子交换树脂中的氢氧根离子(OH),同水中的阴 离子(例如氯化物中的CI)交换,同时,阳离子交换 树脂中的氢离子(H+)同水中的阳离子(例如Na+) 交换。 被交换的离子在直流电场的作用下,沿着树脂球 的表面迅速迁移,分别通过阴、阳离子交换膜进入浓 水室,因而在淡水室中所填充的混和好的阴、阳离子 交换树脂的存在可以大大提高离子的迁移速度。 在较高的电场作用下,水会被电解,产生大量的 氢离子(H+)和氢氧根离子(OH),这些就地产生的 氢离子和氢氧根离子对离子交换树脂进行连续再生。
2.螺旋卷式EDI模块
螺旋卷式EDI模块简称卷式EDI模块,它主 要由电极、阳膜、阴膜、淡水隔板、浓水隔 板、浓水配集管和淡水配集管等组成。它的 组装方式与卷式RO相似,即按“浓水隔板→ 阴膜→淡水隔板→阳膜→浓水隔板→阴膜→ 淡水隔板→阳膜……”的顺序(见图12-5), 将它们叠放后,以浓水配集管为中心卷制成 型,其中浓水配集管兼作EDI的负极,膜卷 包覆的一层外壳作为阳极。图12-6是卷式 EDI模块外观。