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ELKPURE EDI技術(shù)介紹
2020年06月15日
1.1 EDI概述
連續(xù)電除鹽（EDI，Electrodeionization或CDI，Continuous Electrode ionization）是國際上20世紀(jì)90年代開始逐漸發(fā)展起來的新型超純水制備技術(shù)，它的發(fā)展是純水生產(chǎn)技術(shù)史上的一次革命性的進(jìn)步。EDI可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的離子交換（DI）技術(shù)，生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的去離子水。與混合離子交換裝置不同之處在于EDI系統(tǒng)不需要化學(xué)再生，也無須因?yàn)檠a(bǔ)充樹脂或者化學(xué)再生而停機(jī)。因此, EDI可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)產(chǎn)水，且產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定。同時(shí)，也最大限度地降低了設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。
通常把EDI與反滲透及其他的凈化裝置結(jié)合在一起從水中去除離子。EDI膜塊中的離子交換樹脂可以分為兩部分，一部分稱為工作樹脂，另一部分稱作拋光樹脂，二者的界限稱為工作前沿。工作樹脂承擔(dān)著除去大部分離子的任務(wù)，而拋光樹脂則承擔(dān)著去除像弱電解質(zhì)等較難清除離子的任務(wù)。通過EDI系統(tǒng)制得的超純水的電導(dǎo)率可高達(dá)16 MΩ·cm以上。EDI既可以連續(xù)運(yùn)行也可以間歇操作。
ELKPURE公司擁有二十年生產(chǎn)EDI的技術(shù)積累，擁有EDI膜塊專利十多項(xiàng)，按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HY/120-2008、HG/H3982-2007，新推出無需濃水循環(huán)、無需加鹽的全填充式EDI膜塊新產(chǎn)品,其技術(shù)性能達(dá)到國外同類產(chǎn)品，能耗低于國外產(chǎn)品。公司同時(shí)針對廢水為水源，開發(fā)了抗污染型EDI，具有耐污染、耐溫、耐大電流，使用壽命長的特點(diǎn)。
1.2 EDI工作原理
離子交換膜和離子交換樹脂的工作原理相近，可以選擇性地透過離子，其中陰離子交換膜只允許透過陰離子，不允許透過陽離子；而陽離子交換膜只允許透過陽離子，不允許透過陰離子。EDI技術(shù)巧妙地將電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù)相融合，通過陰、陽離子交換膜的選擇性透過作用與離子交換樹脂對離子的交換作用，在直流電場作用下，實(shí)現(xiàn)離子的定向遷移，從而完成水的深度除鹽，同時(shí)水的電解離產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子對離子交換樹脂進(jìn)行再生。圖1.1為EDI的工作原理圖。
如圖1.1所示，EDI膜塊中，陽膜和陰膜交替排列在陰極和陽極之間，從左邊起依次為濃水室和淡水室，濃水室和淡水室中都填充有混合離子交換樹脂。在淡水室中，陰離子交換樹脂中的氫氧根離子（OH-）同進(jìn)水中的陰離子（例如Cl-）交換，同理陽離子交換樹脂中的氫離子（H+）同進(jìn)水中的陽離子（例如Na+）交換，被交換的離子在直流電場的作用下沿著樹脂球的表面遷移，分別通過相應(yīng)的離子交換膜后進(jìn)入濃水室。在較高的電壓梯度作用下，水被電解生成H+ 和OH-，這些H+ 和OH-對離子交換樹脂進(jìn)行連續(xù)再生。因此，EDI膜塊中離子交換樹脂不需要化學(xué)（酸堿）再生。
綜上，EDI運(yùn)行時(shí)主要發(fā)生以下三個(gè)過程：
（1）離子交換樹脂上的H+ 和OH-與水中的電解質(zhì)離子進(jìn)行的離子交換過程；
（2）在外電場的作用下發(fā)生的電滲析過程（通過離子交換樹脂和膜將離子輸送到濃水室）；
（3）在外加直流電場的作用下所發(fā)生的離子交換樹脂的水解作用對交換劑進(jìn)行的電化再生過程。
圖1.1 EDI工作原理圖
●離子交換樹脂；“-”－陰極，接電源負(fù)極；“+”－陽極，接電源正極。
1.3 EDI技術(shù)的特點(diǎn)
與傳統(tǒng)離子交換法（DI）相比，EDI具有以下特點(diǎn)：
1、獨(dú)創(chuàng)專利技術(shù)加長了純水樹脂室的流道長度，保證產(chǎn)品水長期穩(wěn)定電阻率16MΩ·cm以上；
2、無濃水循環(huán)，不需加鹽，可連續(xù)運(yùn)行，安裝和使用十分簡單；
3、不需酸堿再生，通過直流電就可以連續(xù)制取高品質(zhì)超純水，無廢水排放；
4、增大了流道的寬度，雙級反滲透產(chǎn)水作為水源，1年內(nèi)不需要清洗EDI，真正達(dá)到少維護(hù)；
5、采用專利的高強(qiáng)度樹脂和陰陽膜片，抗污染能力強(qiáng)；
6、特殊的密封工藝和優(yōu)良的膜性能，延長了使用壽命；
7、與同類產(chǎn)品比，所需電耗更小，水質(zhì)更穩(wěn)定；
8、產(chǎn)品規(guī)格齊全，流量從500L-7000L/H，可用于不同流量的場合。
1.4 EDI的應(yīng)用領(lǐng)域
通過EDI制得的超純水常用于微電子工業(yè)、半導(dǎo)體工業(yè)、發(fā)電工業(yè)、制藥行業(yè)、鋼鐵化工、石化行業(yè)等純水應(yīng)用領(lǐng)域。
連續(xù)電除鹽（EDI，Electrodeionization或CDI，Continuous Electrode ionization）是國際上20世紀(jì)90年代開始逐漸發(fā)展起來的新型超純水制備技術(shù)，它的發(fā)展是純水生產(chǎn)技術(shù)史上的一次革命性的進(jìn)步。EDI可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的離子交換（DI）技術(shù)，生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的去離子水。與混合離子交換裝置不同之處在于EDI系統(tǒng)不需要化學(xué)再生，也無須因?yàn)檠a(bǔ)充樹脂或者化學(xué)再生而停機(jī)。因此, EDI可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)產(chǎn)水，且產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定。同時(shí)，也最大限度地降低了設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。
通常把EDI與反滲透及其他的凈化裝置結(jié)合在一起從水中去除離子。EDI膜塊中的離子交換樹脂可以分為兩部分，一部分稱為工作樹脂，另一部分稱作拋光樹脂，二者的界限稱為工作前沿。工作樹脂承擔(dān)著除去大部分離子的任務(wù)，而拋光樹脂則承擔(dān)著去除像弱電解質(zhì)等較難清除離子的任務(wù)。通過EDI系統(tǒng)制得的超純水的電導(dǎo)率可高達(dá)16 MΩ·cm以上。EDI既可以連續(xù)運(yùn)行也可以間歇操作。
ELKPURE公司擁有二十年生產(chǎn)EDI的技術(shù)積累，擁有EDI膜塊專利十多項(xiàng)，按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HY/120-2008、HG/H3982-2007，新推出無需濃水循環(huán)、無需加鹽的全填充式EDI膜塊新產(chǎn)品,其技術(shù)性能達(dá)到國外同類產(chǎn)品，能耗低于國外產(chǎn)品。公司同時(shí)針對廢水為水源，開發(fā)了抗污染型EDI，具有耐污染、耐溫、耐大電流，使用壽命長的特點(diǎn)。
1.2 EDI工作原理
離子交換膜和離子交換樹脂的工作原理相近，可以選擇性地透過離子，其中陰離子交換膜只允許透過陰離子，不允許透過陽離子；而陽離子交換膜只允許透過陽離子，不允許透過陰離子。EDI技術(shù)巧妙地將電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù)相融合，通過陰、陽離子交換膜的選擇性透過作用與離子交換樹脂對離子的交換作用，在直流電場作用下，實(shí)現(xiàn)離子的定向遷移，從而完成水的深度除鹽，同時(shí)水的電解離產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子對離子交換樹脂進(jìn)行再生。圖1.1為EDI的工作原理圖。
如圖1.1所示，EDI膜塊中，陽膜和陰膜交替排列在陰極和陽極之間，從左邊起依次為濃水室和淡水室，濃水室和淡水室中都填充有混合離子交換樹脂。在淡水室中，陰離子交換樹脂中的氫氧根離子（OH-）同進(jìn)水中的陰離子（例如Cl-）交換，同理陽離子交換樹脂中的氫離子（H+）同進(jìn)水中的陽離子（例如Na+）交換，被交換的離子在直流電場的作用下沿著樹脂球的表面遷移，分別通過相應(yīng)的離子交換膜后進(jìn)入濃水室。在較高的電壓梯度作用下，水被電解生成H+ 和OH-，這些H+ 和OH-對離子交換樹脂進(jìn)行連續(xù)再生。因此，EDI膜塊中離子交換樹脂不需要化學(xué)（酸堿）再生。
綜上，EDI運(yùn)行時(shí)主要發(fā)生以下三個(gè)過程：
（1）離子交換樹脂上的H+ 和OH-與水中的電解質(zhì)離子進(jìn)行的離子交換過程；
（2）在外電場的作用下發(fā)生的電滲析過程（通過離子交換樹脂和膜將離子輸送到濃水室）；
（3）在外加直流電場的作用下所發(fā)生的離子交換樹脂的水解作用對交換劑進(jìn)行的電化再生過程。
圖1.1 EDI工作原理圖
●離子交換樹脂；“-”－陰極，接電源負(fù)極；“+”－陽極，接電源正極。
1.3 EDI技術(shù)的特點(diǎn)
與傳統(tǒng)離子交換法（DI）相比，EDI具有以下特點(diǎn)：
1、獨(dú)創(chuàng)專利技術(shù)加長了純水樹脂室的流道長度，保證產(chǎn)品水長期穩(wěn)定電阻率16MΩ·cm以上；
2、無濃水循環(huán)，不需加鹽，可連續(xù)運(yùn)行，安裝和使用十分簡單；
3、不需酸堿再生，通過直流電就可以連續(xù)制取高品質(zhì)超純水，無廢水排放；
4、增大了流道的寬度，雙級反滲透產(chǎn)水作為水源，1年內(nèi)不需要清洗EDI，真正達(dá)到少維護(hù)；
5、采用專利的高強(qiáng)度樹脂和陰陽膜片，抗污染能力強(qiáng)；
6、特殊的密封工藝和優(yōu)良的膜性能，延長了使用壽命；
7、與同類產(chǎn)品比，所需電耗更小，水質(zhì)更穩(wěn)定；
8、產(chǎn)品規(guī)格齊全，流量從500L-7000L/H，可用于不同流量的場合。
1.4 EDI的應(yīng)用領(lǐng)域
通過EDI制得的超純水常用于微電子工業(yè)、半導(dǎo)體工業(yè)、發(fā)電工業(yè)、制藥行業(yè)、鋼鐵化工、石化行業(yè)等純水應(yīng)用領(lǐng)域。
