连续电除盐设备技术介绍.
电脱盐技术介绍
谢谢 欢迎探讨！
1、水平电极板
2、垂直电极板
3、鼠笼式电极板
4、交流电变压器
5、直流电变压器
6、交直流电变压器
7、脉冲电变压器
三 、电破乳原理
•偶极聚结 •电泳聚结 •振荡聚结
1、偶极聚结
2、电泳聚结
3、振荡聚结
四 、脉冲电脱盐技术
1、脉冲参数
•脉冲电压峰值 •脉冲频率
周期 T = Ton + Toff 频率 f = 1/T • 占空比 占空比 C = Ton /( Ton + Toff )
• 节能控制
当选择节能模式时，CPU通过限制电压、频率、占空比， 达到节能目的。节能模式时，最大占空比为32%，其他功能 不变。
• 电场击穿保护跟踪控制
当工况变化导致电场发生击穿时，微电脑控制器 可
自动调节电压和电流，既保护设备不损坏，又使设备能自 动恢复工作。控制曲线如下图：
说明： 1）t1 时刻发生击穿，微电脑 控制器封锁输出。 2）t2 时刻，微电脑控制器解 除封锁。t2-t1=0.1s 3）t3 时刻，输出电压恢复到 95%击穿电压。t3-t2=3～5 s 4）t3—t4，输出电压保持95% 击穿电压。t4-t3=10 s 5）t4 时刻, 恢复正常控制功能， 直至下一次发生击穿。
电脱盐技术介绍
2010年4月
一、电脱盐工艺过程
注水
溶解原油 中的盐类
注破乳剂、加高压电
原油
混合
关键一
脱出原油中盐 类和固定杂质
破乳
关键二
油水分离
二、现有电脱盐技术
• 极板结构：两层极板、三层极板、 鼠笼极板、吊挂极板等。
• 供电方式：交流电场、直流电场、 交直流电场、脉冲电场等。
EDI电除盐
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。
化学水处理连续电除盐装置优化完善的技术报告
化学水处理连续电除盐装置优化完善的技术报告文章介绍了郑州燃气电厂化学水处理使用连续电除盐装置（EDI）的运行控制经验，供同样使用连续电除盐装置（EDI）的电厂同行参考。
标签：郑州燃气电厂；水处理；连续电除盐装置EDI；运行；控制；管理引言连续电除盐（electrodeionization ，简称EDI）技术是由电渗析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。
1 EDI现状郑州燃气发电有限公司共有两套连续电除盐装置（EDI），每套EDI装置包含八个EDI模块，对于EDI装置的电流和电压采取整体监控，即监控显示每套EDI装置的总电流和总电压，对于产水水质也是监控总产水水质，这样就会产生对单个模块监控不到位，出现问题不能及时判断解决。
本次探讨希望能够对单个EDI模块进行监督，对EDI装置的优化完善起到指导作用，从而实现EDI单个模块的运行性能监测和产品水水质的自动检测以及提高EDI装置的安全保证系数。
2 项目详细内容2.1 EDI工作原理EDI主要组成部分包括电极、淡水通道、浓水通道等；其中淡水通道及浓水通道是由阴阳离子交换膜构成的，离子交换膜交替排列，离子交换树脂以一定的方式填充于淡水通道及浓水通道中，与阴阳电极共同构成EDI单元。
水进入EDI 后先进行各个淡水室，直流电压通过模块最外侧的极板作用于阴阳离子，促使其向對应电极迁移，在离子适移过程中，离子交换树脂对其进行吸附交换作用，水流被脱除离子后流出淡不室，即可获得高纯水。
受到电压的作用，水分子被电离成为氢离子、氢氧根离子，其迁移过程中对离子交换树脂再生，水离子不断的被交换，最后在经过离子交换膜后，进入浓水室。
因被相反的离子交换膜所阻隔，不能再进入淡水室，最后随浓水被排出设备。
被排出的浓水返回至前级装置，重复利用。
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连续电再生除盐技术应用
Feed Water
5.5 - 6.0 uS/cm 55.0 ppb SiO2 110-120 ppb TOC
E-CellTM Product
17.8-18.0 Mohm.cm (0.056 uS/cm)
TVA Specification
>16.7 Mohm.cm (<0.06)
4.06 ppb SiO2
observed. 由于有热量散发，所以进入EDI的水量必须大于 安全值
EDI 的特性
Time
8:54 9:23 9:51 10:20 10:48 11:17 11:46 12:14 12:43 13:11 13:40 14:09 14:37 15:06 15:34 16:03 16:31
0
5
10
• In collaboration with Ecolochem
• Existing 200 gpm (45 m3/h) system
• Install 100 gpm (23 m3/h) EDI SystemTM
...divert 50% of RO product into EDITM
• Operated by client water technician
CO2
TOC
SiO2
No NaOH Injection
14 Mohm.cm* 8-10 ppm 850 ppb 55 ppb
NaOH injection (pH=8)
17.8 Mohm.cm*
<1.25 ppm
110 ppb
51 ppb
*Resistivity readings are approximate
流程图：
预处理
EDI系统
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。
连续电除盐技术的工作原理
连续电除盐技术的工作原理
连续电除盐技术是一种通过电场驱动离子在离子选择性膜中的转移进行除盐的方法。
其工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 过滤预处理：首先，将需要除盐的水通过过滤器进行预处理，去除大部分的悬浮颗粒和悬浮物。
这样可以防止离子选择性膜表面的堵塞和污染。
2. 离子选择性膜：将预处理后的水引入一个离子选择性膜区域。
离子选择性膜是一种特殊材料，其结构可以让特定离子通过而阻止其他离子的传递。
这种膜可以根据需要选择不同的材料来实现除盐，如反渗透膜、离子交换膜等。
3. 电场应用：在离子选择性膜的两侧应用电场。
一侧的电场将帮助离子通过离子选择性膜，而另一侧的电场将抵消离子在离子选择性膜上的积累。
这个电场可以通过外部电源提供。
4. 离子转移：由于电场的作用，带有电荷的离子将被驱动通过离子选择性膜，从而将盐分从水中除去。
这一过程称为离子转移。
5. 收集纯净水：在离子选择性膜的另一侧，将收集通过膜的纯净水。
这个过程可以根据需要进行多次循环，直到获得所需的水质。
连续电除盐技术通过以上工作原理，可实现高效、稳定的除盐，广泛应用于海水
淡化、饮用水净化等领域。
电除盐技术
电除盐技术
电除盐技术是指利用电解原理去除水中的盐分。
这种技术在海水淡化、污水处理、水质净化等领域有广泛应用。
电除盐技术主要利用电解过程中的电能将水中的盐离子分离出来。
具体操作时，将两个电极（阳极和阴极）插入含有盐分的水中，通电后，阴极会吸引盐离子，而阳极会引起水分子分解生成氧气。
通过这种方式，可以将水中的盐分去除。
电除盐技术相对于传统的水处理方法具有许多优点。
首先，它是一种物理方法，不需要使用化学药剂，对环境友好。
其次，电除盐技术能够高效地去除水中的盐分，使得海水淡化和污水处理更加方便快捷。
此外，该技术还可以根据具体需求调节电解过程中的参数，实现根据需要调整水质的功能。
然而，电除盐技术也存在一些限制。
首先，该技术对能源需求较大，需要大量的电力供应。
其次，电除盐技术在处理含有大量溶解固体或有机物的水体时效果较差。
此外，由于该技术还处于发展阶段，其设备和操作成本较高。
综上所述，电除盐技术是一种应用广泛的水处理方法，具有高效、环保等优点，但也存在一些局限性。
随着科学技术的进步和发展，电除盐技术有望在将来得到进一步的改进和应用扩展。
edi除盐原理
edi除盐原理
EDI（Electrodeionization）是一种新型的膜分离技术，也被称作连续电除盐技术。
它将电渗析和离子交换两种技术有机地结合在一起。
在EDI单元中，离子交换树脂填充在阴阳离子交换膜之间，形成一个类似于堆叠在一起的滤床的结构。
在直流电场的作用下，阳离子交换膜允许阳离子通过，阴离子交换膜允许阴离子通过，而阻止中性分子通过。
EDI的工作原理是：在直流电场的作用下，水电离产生的氢离子和氢氧根离子会分别通过阳离子交换膜和阴离子交换膜进入淡水室，从而对装填树脂进行连续再生。
离子交换树脂对水中离子的交换作用与电渗析技术相结合，使离子能够定向迁移，从而实现水的深度净化除盐。
EDI技术的优点在于它不需要使用酸、碱进行化学再生，因此可以连续制取高品质的超纯水。
此外，EDI技术具有技术先进、结构紧凑、操作简便等优点，可广泛应用于电力、电子、化工、食品和实验室等领域。
以上内容仅供参考，建议查阅专业书籍或者咨询专业人士获取更准确的信息。
电脱盐技术介绍
5、脉冲电脱盐参数 一级：
电压15～25kv 频率60～200Hz 注水量2％～5％ 二级： 电压20kv～35kv 频率60～200Hz 注水量4％～8％
占空比40～60％ 电流0～2A 界位：2～3
占空比40～60％ 电流0～3A 界位2～3
注意：变压器温度应小于70℃。
五 、异常现象及处理方法
• 恒压控制
微电脑控制器通过自动调节，使输出电压稳定在设置 电压峰值，误差范围+/- 1KV。跟踪曲线如下图：
条件：电场不发生击穿。 输出电流不大于设定或额定最大平均电流。
• 恒流控制
微电脑控制器通过自动调节，使输出电流稳定在设置 的电流值，误差范围+/- 50mA。 。跟踪曲线如下图：
条件：电场不发生击穿。 输出电压大于设定或额定最大平均电压。
2、脉冲电场破乳
在单向脉冲电场
中，水滴既具有交流 电场的偶极聚结和振 荡聚结作用，又具有 直流电场的电泳聚结 作用。
3、脉冲破乳的优点： （1）高效性
a.极板间获得瞬间高压，而不发生短路，油水 乳化颗粒在瞬间高压下极化，聚结，聚结力 比常规电脱盐高。
b.高压脉冲产生振荡，能使乳化膜破裂，破乳 能力强，具有高效破乳、油水分离快的特点。
3、电脱盐罐切水带油
原因：
（1）水位过低或不稳； （2）控制阀不好用，切水量不稳； （3）处理量过大，停留时间短； （4）油温太低或破乳剂注入量太小； （5）电压低； （6）电器有问题造成送电不正常。
处理方法： （1）提高并稳定水位； （2）联系仪表处理故障，平稳切水量； （3）请示是否降量操作； （4）提高油温或破乳剂注入量； （5）调高电压； （6）联系电工处理故障，保证正常送电。
电除盐(EDI)系统
电除盐(EDI)系统一、技术简介连续电除盐（EDI，Electro-deionization 或CDI，Continuous Electrode ionization），是利用混合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。
此过程离子交换树脂不需要用酸和碱再生。
这一新技术可以代替传统的离子交换( DI )装置，生产出电阻率高达18 MΩ·cm 的超纯水。
二、技术优势与传统离子交换（DI）相比，EDI 所具有的优点：（1）无需化学再生,节省酸和碱（2）可以连续运行（3）提供稳定的水质（4）操作管理方便，劳动强度小（5）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。
因此，EDI 技术给水处理技术带来了革命性的进步。
三、Canpure ™ Super产品特点由于膜表面极化等问题，当给水硬度超过百万分之一时，传统EDI组件面临严重的结垢问题。
这一问题极大地影响了EDI技术的广泛应用。
坎普尔S-EDI 技术在组件结构上的革新，使EDI给水硬度得以提高十倍，同时将耗电量降低75%以上。
技术进步为EDI技术的更广泛应用提供了技术基础。
在以下多方面表现出优势。
l 给水硬度＜10ppml 超低电流和电压l 无需浓水加盐l 初期投资和运行费用均更低l 无需浓水循环四、Canpure ™ Super运行参数Super EDI 件运行结果取决于各种各样的运行条件，其中包括系统设计参数、给水质量、给水压力等。
下表列出的是较为典型的运行条件：型号CP-500S CP-1000S CP-2000S CP-3600S电压（VDC）20-60 30-100 40-150 70-300电流（ADC）0.5-6 0.5-6 0.5-6 0.5-6产品水流量0.3-0.7 0.8-1.2 1.3-2.0 2.0-3.5（m3/h）浓水流量0.04-0.07 0.08-0.12 0.13-0.20 0.20-0.35 （m3/h）极水流量0.04-0.06 0.04-0.06 0.04-0.06 0.04-0.06 （m3/h）五、Canpure ™ Super EDI 的组件结构EDI 主要由以下几个部分组成:（1）淡水室将离子交换树脂填充在阴、阳离子交换膜之间形成淡水单元。
EDI电除盐技术简介
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
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
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
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。
电脱盐成套技术介绍
混合原油直接快速进入电场（快速） 减少水滴沉降与原油上升的二次混合（高效）
根据原油含水（盐）状况，确定电场强度（节电）
增加罐内电场有效区域（灵活）
油水界面稳定，减少排水含油（环保）
3.5 原油电脱盐成套技术
全阻抗防爆电脱盐变压器 电脱盐控制柜：具有对变压器过流保护、 延时送电、报警、记录电耗等功能。 高压电引入系统 绝缘支撑
5.绝缘吊挂 200根
6.可调混合器 2台 7.界位计 2台
原则工艺流程
脱后原油
混合器 混合阀
混合器 混合阀 污水排放
原油泵
注破乳剂泵
注破乳剂泵
注水泵
注水泵
方案二
一级、二级电脱盐均采用两罐(φ 3800×21000)并联方式 （见流程图），电脱盐罐容积238m3，两罐并联容积476m3。 该方案需如下设备： 1. 组合电极
200×104t/a两级电脱盐装置
250×104t/a两级电脱盐装置
江汉石油管理局石化厂 50×104t/a单级电脱盐装置
荆门石化总厂 鞍山炼油厂 100×104t/a回收污油电脱盐装置 250×104t/a两级电脱盐装置
塔河分公司 150×104t/a稠油三级电脱盐装置 中海油（CNOOC）500 ×104t/a单级电脱水装置
原油电脱盐成套技术介绍
中国石化集团洛阳石化工程公司
中国石化集团石油化工设备防腐蚀研究中心
2005年8月
目
录
电脱盐技术概述
电脱盐效果的主要影响因素
工程研究院电脱盐研究
工业应用实例介绍
承诺技术指标与服务
1 电脱盐技术概述
首要的炼油装置工艺防腐蚀技术
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连续电除盐设备 (EDI技术说明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EDI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EDI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-Cell TM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EDIl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 EDI 系统的尺寸产水 t/hr 90-120 45-110 35-80 20-55 17-41 EDI 系统体积（长×宽×高） 6.2m×2.2m×2.1m 5.3m×2.2m×2.1m 4.7m×2.0m×2.1m3.3m×1.3m×2.1m 2.2m×1.3m×2.1m 由表 1 可见，EDI 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 部分中国业绩客户名称重庆长安汽车厂辽宁鞍钢福建莆田电厂山西兆光电厂深圳比亚特云南滇东电厂内蒙赤峰热电厂华能巢湖电厂华能九台电厂华能铜川电厂华能金陵燃机电厂华能石洞口燃机电厂中石油长庆石化有限公司江苏江阴利港发电厂上海奉贤燃气电厂山东日照三木热电厂广东深圳浮法德电厂山东德州北郊热电厂山东广饶政和热电厂四川沱牌曲酒自备电厂广东深圳先进半导体厂行业汽车冶金电力电力电子电力电力电力电力电力电力电力石化电力电力电力电力电力电力电力半导体型号MK-3 MK-3 MK-3 MK-3 MK-3 MK-2ST MK-2ST MK-2ST MK-2ST MK-2ST MK-2ST MK-2ST MK-2ST MK-2ST MK-2ST MK-2ST MK-2ST MK-2ST MK-2ST MK-2ST MK-2E 产水量 30 m3/h 200 m3/h 104m3/h 176 m3/h 50m3/k 300 m3/h 168 m3/h 120m3/h 122m3/h 120 m3/h 80m3/h 80m3/h 200 m3/h 240 m3/h 120 m3/h 150 m3/h 100 m3/h 120 m3/h 120 m3/h 180 m3/h 160 m3/h上海宝钢一分厂奇美电子二期台湾奇美电子一期陕西咸阳彩虹玻壳厂冶金电子电子电子 MK-2ST MK-2 MK-1 MK-1 220 m3/h 590 m3/h 590 m3/h 160 m3/h 5．结论 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。