01
Τι είναι η EDI;
Η πλήρης αγγλική ονομασία της EDI είναι ηλεκτρόλυση, η οποία μεταφράζεται σε ηλεκτρική αφαλάτωση, γνωστή επίσης ως τεχνολογία ηλεκτροαποιονισμού ή ηλεκτροδιαύλιση συσκευασμένου κρεβατιού.
Η τεχνολογία ηλεκτροδειονισμού συνδυάζει τεχνικές ανταλλαγής ιόντων και ηλεκτροδιαλύσεως.και είναι μια ολοένα και πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη και αποτελεσματική τεχνολογία επεξεργασίας νερού μετά τις ρητίνες ανταλλαγής ιόντων.
Το σύστημα αυτό όχι μόνο αξιοποιεί τα πλεονεκτήματα της συνεχούς αφαλάτωσης μέσω της τεχνολογίας ηλεκτροδιάλυσης, αλλά επιτυγχάνει επίσης βαθιά αφαλάτωση μέσω της τεχνολογίας ανταλλαγής ιόντων.
Αυτό όχι μόνο βελτιώνει το ελάττωμα της μειωμένης απόδοσης ρεύματος στη διαδικασία ηλεκτροδιάλυσης για την επεξεργασία διαλύσεων χαμηλής συγκέντρωσης, ενισχύει τη μεταφορά ιόντων,αλλά επίσης επιτρέπει την αναγέννηση των ανταλλακτών ιόντων, αποφεύγοντας τη χρήση αναγεννητών και μειώνοντας τη δευτερογενή ρύπανση που παράγεται κατά τη χρήση αναγεννητών οξέος-βάσης, επιτυγχάνοντας συνεχή λειτουργία αποιονισμού.
εικόνα
Σχεδιακό διάγραμμα EDI
Οι βασικές αρχές της αποιονισμού EDI περιλαμβάνουν τις ακόλουθες τρεις διαδικασίες:
1Ηλεκτροδιαλύση
Υπό την επίδραση ενός εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου, οι ηλεκτρολύτες στο νερό μεταναστεύουν επιλεκτικά μέσω ρητινών ανταλλαγής ιόντων και αποβάλλονται με συμπυκνωμένο νερό, αφαιρώντας έτσι ιόντα από το νερό.
2. Διαδικασία ανταλλαγής ιόντων
Με τη χρήση ρητίνης ανταλλαγής ιόντων για την ανταλλαγή ιόντων ακαθαρσίας στο νερό, σε συνδυασμό με ιόντα ακαθαρσίας στο νερό, μπορεί να επιτευχθεί το αποτέλεσμα της αποτελεσματικής αφαίρεσης ιόντων από το νερό.
3Ηλεκτροχημική αναγέννηση
Χρησιμοποιώντας το H+ και το OH- που παράγεται από την πόλωση του νερού στη διασύνδεση της ρητίνης ανταλλαγής ιόντων για την ηλεκτροχημική αναγέννηση της ρητίνης, επιτυγχάνεται η αυτοανανέωση της ρητίνης.
02
Ποιοι είναι οι παράγοντες που επηρεάζουν και τα μέτρα ελέγχου της EDI;
1Η επιρροή της αγωγιμότητας εισόδου
Υπό το ίδιο ρεύμα λειτουργίας, καθώς αυξάνεται η αγωγιμότητα του ακατέργαστου νερού, μειώνεται ο ρυθμός αφαίρεσης των αδύναμων ηλεκτρολυτών από το EDI και αυξάνεται επίσης η αγωγιμότητα του απορρίμματος.
Αν η αγωγιμότητα του ακατέργαστου νερού είναι χαμηλή, η περιεκτικότητα σε ιόντα είναι επίσης χαμηλή.και η χαμηλή συγκέντρωση ιόντων προκαλεί μια μεγάλη κλίση ηλεκτροκινητικής δύναμης που σχηματίζεται στην επιφάνεια της ρητίνης και της μεμβράνης στον θάλαμο γλυκού νερού, οδηγώντας σε αύξηση του βαθμού διάσπασης του νερού, αύξηση του μέγιστου ρεύματος και μεγαλύτερη ποσότητα H+ και OH - που παράγεται,που έχει ως αποτέλεσμα μια καλή επανεξέλιξη της ρητίνης ανταλλαγής ανιόντων και κατιόντων που γεμίζει τον θάλαμο γλυκού νερού.
Ως εκ τούτου, είναι αναγκαίο να ελέγχεται η αγωγιμότητα του εισερχόμενου νερού για να εξασφαλίζεται ότι η αγωγιμότητα του εισερχόμενου νερού EDI είναι μικρότερη από 40us/cm,που μπορεί να εγγυηθεί την κατάλληλη αγωγιμότητα των εκροών και την αφαίρεση των αδύναμων ηλεκτρολυτών.
2Η επίδραση της τάσης και του ρεύματος εργασίας
Το ρεύμα λειτουργίας αυξάνεται και η ποιότητα του παραγόμενου νερού συνεχίζει να βελτιώνεται.
Αλλά αν το ρεύμα αυξηθεί μετά την επίτευξη του υψηλότερου σημείου, λόγω της υπερβολικής ποσότητας των ιόντων H + και OH - που παράγονται από την ιονισμό του νερού,ένας μεγάλος αριθμός πλεονάζοντων ιόντων ενεργούν ως ιόντα μεταφοράς ρεύματος για την αγωγιμότηταΤαυτόχρονα, λόγω της συσσώρευσης και της απόφραξης μεγάλου αριθμού ιόντων που μεταφέρουν ρεύμα κατά την κίνησή τους,εμφανίζεται ακόμη και αντίπαλη διάχυση, με αποτέλεσμα τη μείωση της ποιότητας του παραγόμενου νερού.
Ως εκ τούτου, είναι αναγκαίο να επιλεγούν κατάλληλη τάση και ρεύμα λειτουργίας.
3Η επίδραση του δείκτη θολούτητας και ρύπανσης (SDI)
Το κανάλι παραγωγής νερού του στοιχείου EDI είναι γεμάτο από ρητίνη ανταλλαγής ιόντων.με αποτέλεσμα αύξηση της διαφοράς πίεσης του συστήματος και μείωση της παραγωγής νερού.
Ως εκ τούτου, απαιτείται κατάλληλη προεπεξεργασία και τα απόβλητα RO γενικά πληρούν τις απαιτήσεις εισόδου EDI.
4Η επιρροή της σκληρότητας
Εάν η υπολειμματική σκληρότητα του εισερχόμενου νερού στο EDI είναι πολύ υψηλή, θα προκαλέσει κλίμακα στην επιφάνεια της μεμβράνης του καναλιού συμπυκνωμένου νερού, θα μειώσει το ρυθμό ροής του συμπυκνωμένου νερού,μειώνει την ηλεκτρική αντίσταση του παραγόμενου νερού, επηρεάζουν την ποιότητα του παραγόμενου νερού και, σε σοβαρές περιπτώσεις, μπλοκάρουν τα συμπυκνωμένα κανάλια νερού και τα κανάλια νερού των συστατικών,που οδηγεί σε βλάβη των εξαρτημάτων λόγω εσωτερικής θέρμανσης.
Μπορεί να συνδυαστεί με απομάκρυνση CO2 για να μαλακώσει και να προσθέσει αλκαλικό στο ροή RO.η επίδραση της σκληρότητας μπορεί να ρυθμιστεί προσθέτοντας ένα πρώτο στάδιο RO ή νανοφιλτράρισμα σε συνδυασμό με αφαλάτωση.
5Η επίδραση του συνολικού οργανικού άνθρακα (TOC)
Εάν η περιεκτικότητα σε οργανικά στο ρεύμα είναι πολύ υψηλή, θα προκαλέσει οργανική ρύπανση της ρητίνης και της επιλεκτικής διαπερατής μεμβράνης,που οδηγεί σε αύξηση της τάσης λειτουργίας του συστήματος και μείωση της ποιότητας του παραγόμενου νερούΤαυτόχρονα, είναι επίσης εύκολο να σχηματιστούν οργανικά κολοειδή στο συμπυκνωμένο κανάλι νερού, τα οποία μπορούν να μπλοκάρουν το κανάλι.
Ως εκ τούτου, κατά την επεξεργασία, μπορεί να προστεθεί ένα πρόσθετο επίπεδο R0 σε συνδυασμό με άλλες απαιτήσεις δείκτη για την εκπλήρωση των απαιτήσεων.
6Η επίδραση των ιόντων μετάλλων όπως Fe και Mn
Τα ιόντα μετάλλων όπως το Fe και το Mn μπορούν να προκαλέσουν "δηλητηρίαση" ρητίνης και η "δηλητηρίαση" μετάλλων από ρητίνη μπορεί να οδηγήσει σε ταχεία επιδείνωση της ποιότητας των απορριμμάτων EDI,Ειδικά η ταχεία μείωση του ρυθμού αφαίρεσης του πυριτίου.
Επιπλέον, η καταλυτική δράση οξείδωσης μετάλλων μεταβλητής βαλενσίας στις ρητίνες ανταλλαγής ιόντων μπορεί να προκαλέσει μόνιμη βλάβη στη ρητίνη.
Σε γενικές γραμμές, η περιεκτικότητα σε Fe στην είσοδο EDI κατά τη διάρκεια της λειτουργίας ελέγχεται να είναι κάτω από 0,01 mg/l.
7Η επίδραση του CO2 στην εισροή
Το HCO3- που παράγεται από το CO2 στην εισροή είναι ένας αδύναμος ηλεκτρολύτης που μπορεί εύκολα να διεισδύσει στο στρώμα ρητίνης ανταλλαγής ιόντων και να προκαλέσει μείωση της ποιότητας του παραγόμενου νερού.
Πριν από την είσοδο στο νερό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί πύργος απολύμανσης για την απομάκρυνση.
8Η επίδραση της συνολικής περιεκτικότητας σε ανιόντα (TEA)
Ένα υψηλό TEA θα μειώσει την αντίσταση της παραγωγής νερού EDI ή θα απαιτήσει αύξηση του ρεύματος λειτουργίας EDI,Ενώ το υπερβολικά υψηλό ρεύμα λειτουργίας θα οδηγήσει σε αύξηση του ρεύματος του συστήματος και της υπολειμματικής συγκέντρωσης χλωρίου στο πολικό νερό, το οποίο είναι επιζήμιο για τη διάρκεια ζωής της πολικής μεμβράνης.
Εκτός από τους 8 παραπάνω παράγοντες που επηρεάζουν, η θερμοκρασία του νερού εισόδου, η τιμή pH, το SiO2 και τα οξείδια επηρεάζουν επίσης τη λειτουργία του συστήματος EDI.
03
Χαρακτηριστικά του EDI
Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία EDI έχει εφαρμοστεί ευρέως σε βιομηχανίες όπως η ηλεκτρική ενέργεια, οι χημικές και οι φαρμακευτικές βιομηχανίες που απαιτούν υψηλή ποιότητα νερού.
Η μακροχρόνια έρευνα εφαρμογής στον τομέα της επεξεργασίας νερού έχει δείξει ότι η τεχνολογία επεξεργασίας EDI έχει τα ακόλουθα έξι χαρακτηριστικά:
1Υψηλή ποιότητα νερού και σταθερό ρεύμα
Η τεχνολογία EDI συνδυάζει τα πλεονεκτήματα της συνεχούς αφαλάτωσης με ηλεκτροδιάλυση και της βαθιάς αφαλάτωσης με ανταλλαγή ιόντων.Η συνεχιζόμενη επιστημονική έρευνα και πρακτική έχουν δείξει ότι η χρήση της τεχνολογίας EDI για περαιτέρω αφαλάτωση μπορεί να αφαιρέσει αποτελεσματικά τα ιόντα από το νερό και να επιτύχει υψηλή καθαρότητα των αποβλήτων.
2Λιγές συνθήκες εγκατάστασης εξοπλισμού και μικρό αποτύπωμα
Σε σύγκριση με τις μονάδες ανταλλαγής ιόντων, οι συσκευές EDI είναι μικρότερης έκτασης, ελαφρύτερου βάρους και δεν απαιτούν δεξαμενές αποθήκευσης οξέων ή αλκαλίων, γεγονός που μπορεί να εξοικονομήσει αποτελεσματικά χώρο.
Επιπλέον, η συσκευή EDI είναι πλήρως συναρμολογημένη δομή με σύντομο χρονικό διάστημα κατασκευής και ελάχιστο φόρτο εργασίας εγκατάστασης στο χώρο.
3Απλή σχεδίαση, εύκολη λειτουργία και συντήρηση
Η συσκευή επεξεργασίας EDI μπορεί να διαμορφωθεί μεμονωμένα για την παραγωγή και μπορεί να αναγεννιέται αυτόματα συνεχώς χωρίς την ανάγκη μεγάλων και πολύπλοκων εξοπλισμών αναγέννησης.,είναι εύκολο στη λειτουργία και συντήρηση.
4Ο αυτόματος έλεγχος της διαδικασίας καθαρισμού νερού είναι απλός και βολικός.
Οι συσκευές EDI μπορούν να συνδέουν παράλληλα πολλαπλές ενότητες στο σύστημα, εξασφαλίζοντας ασφαλή και σταθερή λειτουργία της ενότητας, αξιόπιστη ποιότητα και εύκολο έλεγχο προγράμματος για τη λειτουργία και τη διαχείριση του συστήματος.
5- Καμία απόρριψη απορριμμάτων οξέος και αλκαλικού διαλύματος, ευεργετική για την προστασία του περιβάλλοντος
Οι συσκευές EDI δεν απαιτούν οξεία ή αλκαλική χημική αναγέννηση και δεν υπάρχει ουσιαστικά απορρίμματα χημικών ουσιών.
6Το ποσοστό ανάκτησης νερού είναι υψηλό και το ποσοστό χρησιμοποίησης νερού της τεχνολογίας επεξεργασίας EDI είναι γενικά πάνω από 90%
Συνοπτικά, η τεχνολογία EDI έχει σημαντικά πλεονεκτήματα όσον αφορά την ποιότητα του νερού, τη λειτουργική σταθερότητα, την ευκολία λειτουργίας και συντήρησης, την ασφάλεια και την προστασία του περιβάλλοντος.
Οι συσκευές EDI έχουν υψηλές απαιτήσεις για την ποιότητα του εισερχόμενου νερού και η εφάπαξ επένδυση τους (κόστος υποδομής και εξοπλισμού) είναι σχετικά υψηλή.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι, αν και τα έξοδα υποδομής και εξοπλισμού της EDI είναι ελαφρώς υψηλότερα από εκείνα των διεργασιών μικτού στρώματος, λαμβανομένων υπόψη των συνολικών λειτουργικών δαπανών του εξοπλισμού,Η τεχνολογία EDI έχει ακόμη ορισμένα πλεονεκτήματα.
Για παράδειγμα, ένας σταθμός καθαρού νερού συνέκρινε το κόστος επένδυσης και λειτουργίας δύο διαδικασιών,και η συσκευή EDI μπορεί να αντισταθμίσει τη διαφορά επενδύσεων με τη διαδικασία μικτού κρεβατιού μετά από ένα έτος κανονικής λειτουργίας.
04
Αντίστροφη όσμωση+EDI έναντι παραδοσιακής ανταλλαγής ιόντων
1- Σύγκριση των αρχικών επενδύσεων για το έργο
Όσον αφορά την αρχική επένδυση για το έργο, σε συστήματα επεξεργασίας νερού με χαμηλές ροές παραγωγής νερού,η διαδικασία αντίστροφης όσμωσης+EDI εξαλείφει το μεγάλο σύστημα αναγέννησης που απαιτείται από τις παραδοσιακές διαδικασίες ανταλλαγής ιόντωνΑυτό όχι μόνο μειώνει σημαντικά το κόστος προμήθειας εξοπλισμού, αλλά και εξοικονομεί περίπου 10% έως 20% της έκτασης της γης,μειώνοντας έτσι το κόστος πολιτικής μηχανικής και της απόκτησης γης για την κατασκευή εργοστασίων.
Λόγω του γεγονότος ότι το ύψος των παραδοσιακών εξοπλισμού ανταλλαγής ιόντων είναι γενικά πάνω από 5 μέτρα, ενώ το ύψος των εξοπλισμού αντίστροφης όσμωσης και EDI είναι εντός 2,5 μέτρων,το ύψος του εργοστασίου επεξεργασίας νερού μπορεί να μειωθεί κατά 2-3 μέτρα, εξοικονομώντας έτσι το 10% έως 20% των επενδύσεων κατασκευής στο εργαστήριο.
Λαμβάνοντας υπόψη τα ποσοστά ανάκτησης της αντίστροφης όσμωσης και της EDI, ανακτώνται όλα τα συμπυκνωμένα νερά από τη δευτερογενή αντίστροφη όσμωση και την EDI,αλλά το συμπυκνωμένο νερό από την πρωτογενή αντίστροφη όσμωση (περίπου 25%) πρέπει να αποβάλλεται, και η απόδοση του συστήματος προεπεξεργασίας πρέπει να αυξηθεί αναλόγως.η αρχική επένδυση πρέπει να αυξηθεί κατά περίπου 20% σε σύγκριση με το σύστημα προεπεξεργασίας που χρησιμοποιεί διαδικασίες ανταλλαγής ιόντων.
Λαμβάνοντας υπόψη όλους τους παράγοντες, η διαδικασία αντίστροφης όσμωσης+EDI είναι περίπου ισοδύναμη σε αρχική επένδυση με τις παραδοσιακές διαδικασίες ανταλλαγής ιόντων σε μικρής κλίμακας συστήματα επεξεργασίας νερού.
2- Σύγκριση των λειτουργικών δαπανών
Όπως είναι γνωστό, όσον αφορά την κατανάλωση ναρκωτικών, το λειτουργικό κόστος της τεχνολογίας αντίστροφης όσμωσης (συμπεριλαμβανομένης της δοσολογίας αντίστροφης όσμωσης, του χημικού καθαρισμού, της επεξεργασίας λυμάτων κλπ.)) είναι χαμηλότερη από εκείνη της παραδοσιακής τεχνολογίας ανταλλαγής ιόντων (συμπεριλαμβανομένης της αναγέννησης ρητίνης ανταλλαγής ιόντων), επεξεργασία λυμάτων κλπ.).
Ωστόσο, όσον αφορά την κατανάλωση ενέργειας και την αντικατάσταση ανταλλακτικών, η διαδικασία αντίστροφης όσμωσης και EDI είναι πολύ υψηλότερη από την παραδοσιακή διαδικασία ανταλλαγής ιόντων.
Σύμφωνα με τις στατιστικές, το λειτουργικό κόστος της αντίστροφης όσμωσης σε συνδυασμό με τη διαδικασία EDI είναι ελαφρώς υψηλότερο από αυτό της παραδοσιακής διαδικασίας ανταλλαγής ιόντων.
Λαμβάνοντας υπόψη όλους τους παράγοντες, το συνολικό κόστος λειτουργίας και συντήρησης της αντίστροφης όσμωσης σε συνδυασμό με τη διαδικασία EDI είναι 50% έως 70% υψηλότερο από αυτό της παραδοσιακής διαδικασίας ανταλλαγής ιόντων.
3Η αντίστροφη όσμωση+EDI έχει ισχυρή προσαρμοστικότητα, υψηλό βαθμό αυτοματοποίησης και ελάχιστη περιβαλλοντική ρύπανση
Η διαδικασία αντίστροφης όσμωσης + EDI έχει ισχυρή προσαρμοστικότητα στην περιεκτικότητα σε αλάτι του ακατέργαστου νερού και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θαλάσσιο νερό, αλμυρό νερό, νερό αποβρύθμισης ορυχείων, υπόγεια ύδατα και νερά ποταμών.η διαδικασία ανταλλαγής ιόντων δεν είναι οικονομική όταν η διαλυμένη περιεκτικότητα σε στερεό υλικό στο εισροές είναι μεγαλύτερη από 500 mg/l.
Η αντίστροφη όσμωση και η EDI δεν απαιτούν αναγέννηση οξέος-βάσης, δεν καταναλώνουν μεγάλη ποσότητα οξέος-βάσης ή δεν παράγουν μεγάλη ποσότητα αποβλήτων οξέος-βάσης.αναστολέας κλίμακας, και πρέπει να προστεθεί μείωση.
Όσον αφορά τη λειτουργία και τη συντήρηση, η αντίστροφη όσμωση και η EDI έχουν επίσης τα πλεονεκτήματα της υψηλής αυτοματοποίησης και του εύκολου ελέγχου του προγράμματος.
4Ο εξοπλισμός αντίστροφης όσμωσης+EDI είναι δαπανηρός και δύσκολο να επισκευαστεί και η επεξεργασία του συμπυκνωμένου αλμυρού νερού είναι δύσκολη
Παρόλο που η διαδικασία αντίστροφης όσμωσης συν EDI έχει πολλά πλεονεκτήματα, σε περίπτωση βλάβης του εξοπλισμού, ιδίως όταν η μεμβράνη αντίστροφης όσμωσης και η στοίβα μεμβράνης EDI είναι κατεστραμμένες,Μπορεί να κλείσει μόνο για αντικατάσταση.Στις περισσότερες περιπτώσεις, απαιτούνται επαγγελματίες τεχνικοί για την αντικατάσταση και ο χρόνος διακοπής λειτουργίας μπορεί να είναι μεγαλύτερος.
Παρόλο που η αντίστροφη όσμωση δεν παράγει μεγάλη ποσότητα οξέων και αλκαλικών λυμάτων, το ποσοστό ανάκτησης της πρωτογενούς αντίστροφης όσμωσης είναι γενικά μόνο 75%,που παράγει μεγάλη ποσότητα συμπυκνωμένου νερούΗ περιεκτικότητα σε αλάτι του συμπυκνωμένου νερού είναι πολύ υψηλότερη από εκείνη του νωπού νερού.Θα μολύνει το περιβάλλον..
Σήμερα, στα οικιακά εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής, η ανάκτηση και η αξιοποίηση συμπυκνωμένου αλμυρού νερού από την αντίστροφη όσμωση χρησιμοποιείται κυρίως για το πλύσιμο άνθρακα και την ενυδάτωση στάχτης.Ορισμένα πανεπιστήμια διεξάγουν έρευνες σχετικά με τη διαδικασία εξάτμισης και κρυστάλλωσης του συμπυκνωμένου αλμυρού νερού, αλλά το κόστος είναι υψηλό και η δυσκολία είναι υψηλή, έτσι δεν έχει ακόμη εφαρμοστεί ευρέως στη βιομηχανία.
Το κόστος του εξοπλισμού αντίστροφης όσμωσης και EDI είναι σχετικά υψηλό, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις, η αρχική επένδυση είναι ακόμη χαμηλότερη από εκείνη των παραδοσιακών διαδικασιών ανταλλαγής ιόντων.
Σε συστήματα επεξεργασίας νερού μεγάλης κλίμακας (όταν το σύστημα παράγει μεγάλη ποσότητα νερού),η αρχική επένδυση σε συστήματα αντίστροφης όσμωσης και EDI είναι πολύ υψηλότερη από εκείνη των παραδοσιακών διαδικασιών ανταλλαγής ιόντων.
Σε μικρής κλίμακας συστήματα επεξεργασίας νερού, η διαδικασία αντίστροφης όσμωσης συν EDI έχει παρόμοια αρχική επένδυση σε σύγκριση με τις παραδοσιακές διαδικασίες ανταλλαγής ιόντων.
Συνοπτικά, όταν η απόδοση του συστήματος επεξεργασίας νερού είναι χαμηλή, η αντίστροφη όσμωση και η διαδικασία επεξεργασίας EDI μπορούν να δοθούν προτεραιότητα.και ελάχιστη περιβαλλοντική ρύπανση.
