EDI&RO-EDI的区别与原理分析

EDI和RO—EDI是什么意思

EDI,即电去离子，英文全称electrodeionization。（EDI）技术和RO—EDI高纯水设备被广泛应用于医药、电子、电力、金属提纯、生物技术和科学研究等领域。电去离子（EDI）高纯水设备生产的高纯水在医药方面主要用于药物制剂、分析检测、器械敷料清洗、透析等。与老式离子交换法、电渗析法相比，具有操作简单、不需酸碱再生树脂，既环保又经济的特点。更重要的是能去除纯水中对人体有害的细菌内毒素。老式办法生产的纯水则无法做到。因此，电去离子（EDI）高纯水设备是医院、药厂原老式纯水设备的理想升级换代产品。电去离子（EDI）高纯水设备生产的高纯水用在电子产业方面主要用于电子芯片生产等。电去离子（EDI）高纯水设备生产的高纯水用在电力方面，主要是解决电厂(用水)离子交换树脂再生时停产、需大量酸碱清洗树脂，费时间、费材料、影响生产又严重污染环境的问题。电去离子（EDI）高纯水设备生产的高纯水用在金属提纯方面，主要用在冶炼纯度99.99%以上高纯度金属生产。电去离子（EDI）高纯水设备生产的高纯水可用在生物技术、科学研究方面等等。

1 一级反渗透系统

出水电阻率一般在≤20μs/cm（25℃），原水电导率600以下饮料、制酒用水

2 二级反渗透系统

C)，即电导率高于2uS/cm。︒cm(25⋅Ω一般地说该纯水电阻率将低于0.5M

3 双级反渗透+加碱

以除去一级反渗透纯水中二氧化碳的方法，能确保双级反渗透纯水的电阻率≤2μs/cm 原水600以下制药企业

4在双级反渗透+脱气+加碱

以除去一级反渗透纯水中二氧化碳的方法，能确保双级反渗透纯水的电阻率将≤0.5μs/cm 格兰特RDR 脱气膜

5一级RO装置+EDI处理

出水电导率≤1.3us/cm（25℃）

一级RO装置和EDI处理一般小0.2μs/cm，

这种工艺属于冒险型的,只有在原水水质比较好的情况下才行

如果原水不稳定EDI进水电导率大于40 需要双级+EDI

6二级RO+EDI

通过离子交换树脂及选择性离子膜达到高脱盐效果，与反渗透结合的联合工艺使产水水质可达10-15MΩ.CM的高纯水。

≤0.2μs/cm 制药企业、电子工业

7一级RO+二级EDI

出水电阻16-18MΩ.CM 超纯水

≤0.1μs/cm

EDI工作原理

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。

图2 混床与EDI模块运行状态的比较

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。

EDI装置应用领域

⊙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

⊙小型纯水站，团体饮用纯水

⊙精细化工、精尖学科用水

⊙其他行业所需的高纯水制备

离子交换法

离子交换法是以圆球形树脂(离子交换树脂)过滤原水，水中的离子会与固定在树脂上的离子交换。常见的两种离子交换方法分别是硬水软化和去离子法。硬水软化主要是用在反渗透(RO)处理之前，先将水质硬度降低的一种前处理程序。软化机里面的球状树脂，以两个钠离子交换一个钙离子或镁离子的方式来软化水质。

离子交换树脂利用氢离子交换阳离子，而以氢氧根离子交换阴离子；以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的阳离子交换树脂会以氢离子交换碰到的各种阳离子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同样的，以包含季铵盐的苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以氢氧根离子交换碰到的各种阴离子(如Cl-)。从阳离子交换树脂释出的氢离子与从阴离子交换树脂释出的氢氧根离子相结合后生成纯水。

阴阳离子交换树脂可被分别包装在不同的离子交换床中，分成所谓的阴离子交换床和阳离子交换床。也可以将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起，置于同一个离子交换床中。不论是那一种形式，当树脂与水中带电荷的杂质交换完树脂上的氢离子及(或)氢氧根离子，就必须进行“再生”。再生的程序恰与纯化的程序相反，利用氢离子及氢氧根离子进行再生，交换附着在离子交换树脂上的杂质。