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        EDI超純水設備

        發布日期:2019/7/3 訪問次數:3418 來源:未知 作者:網站管理員

        EDI超純水設備

        一、EDI超純水設備

        產品簡介

        電去離子(EDI)工藝采用一種離子選擇性膜和離子交換樹脂夾在直流電壓下兩個電極之間(陽極(+)和陰極(-)),在兩極間的直流電源電場從RO預處理過的水中去除離子。
        離子選擇性膜同離子交換樹脂有著相同的工作原理和原材料,他們用于將某種特定的離子進行分離。陰離子選擇性膜允許陰離子透過而不能透過陽離子,陽離子選擇性膜允許陽離子透過而不能透過陰離子,這兩種膜不允許水透過。通過在一個層狀、框架式的組件中放置不同的陰離子選擇性膜和陽離子選擇性膜,就建立了并列交替的淡水室和濃水室。離子選擇性膜被固定在一個惰性的聚合體框架上,框架內裝填混合樹脂就形成淡水室,淡水室之間的層就形成了濃水室 。
        EDI基本重復單元叫做“膜對”,見插圖1。模塊的膜對放置在兩個電極之間,兩電極提供直流電場給模塊。在提供的直流電場推動下,離子通過膜從淡水室被輸送到濃水室。因此,當水通過淡水室流動時,逐步達到無離子狀態,這股水流就是產品水流。濃水回流回收率可達到99%。

         


        二、EDI超純水設備作用及原理

        水源的水中含有鈉、鈣、鎂、氯化物、硝酸鹽、碳酸氫鹽、二氧化硅等溶解鹽。這些鹽由帶負電的離子(anion)和帶正電的離子(cation)組成。98%以上的離子都可以通過反滲透(RO)處理得以去除。水源還含有有機物、溶解氣體(如:O2,、CO2)、微量金屬和其它微電離的無機化合物,這些雜質在工業應用過程當中必須去除(如硼和硅)。RO系統和其預處理也可以去除許多這些雜質。
        RO產水(EDI進水)的電導率理想范圍一般在4-20μS/cm,而根據應用領域的不同,超純水或去離子水的電阻率一般在2-18.2MΩ.cm之間。EDI工藝從水中去除不想要的離子,依靠在淡水室的樹脂吸附離子,然后將它們遷移到濃水室中。通常,EDI進水離子越少,其產品水質量越高。

        流入EDI模塊的RO水被分成了三股獨立的水流:
        1. 產水水流(高達99%的水回收率)
        2. 濃水水流(一般為5~10%,可以循環回流到RO進水)
        3. 極水水流(0.5~1%,陽極+陰極統一排放)
        濃水室和產水室(純化)在由變換的陰離子和陽離子滲透膜組成的蜂窩式的堆棧中形成單絲屏幕空格。這些形成了兩個截然不同的、變換的流體腔體。嵌入高聚材料框架的離子選擇性膜和裝滿離子交換樹脂形成純化室。
        第3股水流(極水)持續不斷地流過陽極和陰極,陽極液首先流入陽極室,陽極室是位于陽極和臨近的陰離子選擇性膜之間,在該室PH值下降,產生Cl2和O2。極水流然后流入陰極室,陰極室是位于陰極(-)和一個臨近的陽離子選
        擇性膜之間。在陰極室,產生H2(氫氣),因此,極水室排出不想要的氧氣和氫氣。
        離子交換反應在模塊的淡水室中進行,在那里陰離子交換樹脂釋放出氫氧根離子(OH-)而從溶解鹽(如氯化物、Cl-)中交換陰離子。同樣,陽離子交換樹脂釋放出氫離子(H+)而從溶解鹽中(如鈉、Na+)交換陽離子。
        從水流中去除離子的吸附步驟,在模塊中的停留是有限的(近似10~15秒)。當被吸附時,離子僅僅被外在的直流電場驅動遷移。
        一個直流(DC)電場通過放置在組件一端的陽極(+)和陰極(-)實現。電壓驅動這些被吸收的離子沿著樹脂球的表面移動,然后穿過離子選擇性膜進入濃水室。直流電場也裂解水分子形成氫氧根離子和氫離子:
        H2O=OH-+H+
        這些離子選擇性膜不允許水穿過,所以他們對水流來說是個屏障。帶負電的陰離子(如OH-、Cl-)被吸引到陽極(+),并且被陰極排斥。這些離子穿過陰離子選擇性膜,進入相鄰的濃水室,而不會穿過相鄰的陽離子選擇性膜,并滯留在濃水室,并隨濃水流出濃水室。在淡水室中帶正電的陽離子(如H+、Na+)被吸引到陰極(-),并且被陽極排斥。這些離子穿過陽離子選擇性膜進入臨近的濃水室,他們在那里被臨近的陰離子選擇性膜阻擋,并隨濃水流出濃水室。
        在濃水室中,仍然維持電中性。從兩個方向輸送過來的離子彼此相互中和。從電源流過來的電流跟移動離子的數目成比例。水裂解離子(H+和OH-)和現存的離子都被遷移并且被加到所要求的電流之中。當水流流過兩種不同類型的腔體時,淡水室中的離子就會完全被去除,同時被收集到鄰近的濃水流之中,這就可以從模塊中帶走被去除了的離子。
        在淡水室中還會發生一個重要現象,在電勢梯度高的特定區域,電化學“分解”能夠使水產生大量的H+和OH-離子。這些區域中產生的H+和OH-離子在混合的離子交換樹脂中可以使樹脂和膜不斷再生,并且不需要外加化學試劑。

        三、運行進水特性:

        以下是所能夠感保證的***低運行要求**值更多地接近設計目標,就能得到更理想的EDI模塊性能。
        v 水 源: 反滲透RO產水,電導率1-20 μS/cm。***佳電導率在2-10 μS/cm。
        v PH值: 5.0 to 9.5 (pH 7.0 至 8.0之間EDI有***佳電阻率性能,但硬度要低于常規值),注意到典型的低PH值進水時由于CO2的存在而導致產水質量下降。
        v 溫 度: 5°C to 35°C. ***佳質量在25°C。
        v 進水壓力: 0.15~0.5MPa (1.5~5 bar),模塊壓力降取決于流量和溫度。
        v 出水壓力: 濃水和極水出水壓力要比產水出水壓力低。
        v 硬度(以CaCO3計): ***大1.0 ppm在90%回收率時。
        v 有機物: TOC ***大0.5 ppm,建議檢測不出。
        v 氧化劑: 活性氯(Cl2)***大 0.05 ppm,建議檢測不出;臭氧(O3)***大0.02 ppm,建議檢測不出。
        v 金屬: ***大0.01 ppm Fe、Mn、變價性金屬離子
        v 硅: ***大0.5 ppm. 反滲透RO產水典型范圍是50-150 ppb
        v 總CO2: 建議小于5 ppm. 高于10 ppm時,產水品質很大程度上依賴于CO2水平和PH值
        v 顆粒: 建議用無顆粒的反滲透RO產水(直接進入)或者將中間水箱的水采用1μm預先過濾。
        EDI技術與混合離子交換技術相比有如下優點:
        ①水質穩定
        ②容易實現全自動控制
        ③不會因再生而停機
        ④不需化學再生
        ⑤運行費用低
        ⑥廠房面積小
        ⑦無污水排放


        四、EDI超純水設備規格選型

        型號 設計出水量(T/h) 額定功率(kW) 出水水質(電阻率MΩ·cm) 額定電壓(V) 備注
        YR-EDI-0.5T 0.5 2.0 15-18.2 380 YR:譽潤
        EDI:電去離子技術
        1T:每小時的出水量
        YR-EDI-1T 1 3.0 15-18.2 380
        YR-EDI-2T 2 4.0 15-18.2 380
        YR-EDI-3T 3 5.5 15-18.2 380
        YR-EDI-4T 4 7.0 15-18.2 380
        YR-EDI-5T 5 9.0 15-18.2 380
        YR-EDI-8T 8 15.0 15-18.2 380
        YR-EDI-10T 10 18.0 15-18.2 380
        YR-EDI-15T 15 28.0 15-18.2 380



        五、EDI超純水設備應用領域

        EDI超純水設備用于微電子和半導體生產,也用于生物醫學和實驗室研究,還用于藥品制造業,作為蒸餾的處理,發電過程當中的鍋爐水,食品和飲料業以及需要用到去離子水的各種工業領域。
        1、取電子工業生產如單晶硅半導體集成電路塊、顯象管、玻殼、液晶顯示器等。

        2、醫藥行業用水:制藥、制劑工藝用水,醫療血液透析、生化分析、輸液等。

        3、制取熱力、火力發電鍋爐,廠礦企業中、低壓鍋爐給水所需軟化水、除鹽純水。
        4、制取電鍍工藝用去離子水、電池(蓄電池)生產工藝的純水,汽車、家用電器、建材產品表面涂裝、清洗用純水。
        5、鍍膜玻璃用純水,紡織印染工藝所需的除鹽水。
        6、石油化工如化工反應冷卻、化學藥劑、化肥及精細化工、化妝品制造過程用工藝純水。
        7、用于防靜電行業的超純水制備。
        8、無塵布用超純水




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