發(fā)布時(shí)間：2025/5/30 新聞來源：唯賽環(huán)保 瀏覽次數(shù)：
一、EDI模塊的基本原理
電去離子（Electrodeionization, EDI）是一種結(jié)合電滲析（ED）與離子交換（IX）技術(shù)的先進(jìn)脫鹽工藝，用于制備超純水（電阻率≥18.2 MΩ·cm）。其核心是通過直流電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)離子遷移，并利用離子交換樹脂再生能力實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行，無需化學(xué)再生劑。
一，EDI模塊的運(yùn)行過程詳解
1. 進(jìn)水預(yù)處理階段
- 水質(zhì)要求：
- 電導(dǎo)率：≤10 μS/cm（通常為反滲透RO產(chǎn)水）
- TOC（總有機(jī)碳）：≤0.5 ppm
- 硬度：接近零（避免結(jié)垢）
- 關(guān)鍵步驟：
- 過濾：去除懸浮物、顆粒物（多介質(zhì)過濾器+保安過濾器）。
- 軟化/阻垢：防止EDI膜堆結(jié)垢（可選鈉離子交換器或阻垢劑投加）。
- pH調(diào)節(jié)：維持中性（pH 6.5~7.5），避免酸堿腐蝕或影響樹脂性能。
2. EDI模塊內(nèi)部工作流程
EDI模塊由淡水室、濃水室和極水室組成，其核心過程如下：
- 離子遷移：
- 進(jìn)水（含微量離子）進(jìn)入淡水室，其中的陽離子（如Na?、Ca²?）被吸引向負(fù)極，陰離子（如Cl?、SO?²?）被吸引向正極。
- 離子通過選擇性離子交換膜（陽膜/陰膜）遷移至濃水室。
- 樹脂再生：
- 淡水室內(nèi)填充混合離子交換樹脂（陽樹脂+陰樹脂），在直流電場(chǎng)作用下：
- 樹脂上的H?和OH?不斷再生，替代被遷移走的離子，維持樹脂交換能力。
- 關(guān)鍵區(qū)別于傳統(tǒng)混床：無需化學(xué)再生，實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行。
- 淡水室內(nèi)填充混合離子交換樹脂（陽樹脂+陰樹脂），在直流電場(chǎng)作用下：
- 極水室作用：
- 極水室收集電極反應(yīng)產(chǎn)生的氣體（H?、O?）和少量離子，需定期排放以防止污染。
3. 產(chǎn)水與濃水排放
- 產(chǎn)水：淡水室流出的水為高純水，電阻率可達(dá)15~18.2 MΩ·cm。
- 濃水：含高濃度離子，需排放（通常占進(jìn)水量的5%~15%，具體取決于系統(tǒng)設(shè)計(jì)）。
4. 電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)與能量消耗
- 電壓與電流：EDI模塊需施加直流電壓（0.5~1.5 V/cell），電流密度取決于進(jìn)水水質(zhì)和模塊設(shè)計(jì)。
- 能耗：典型值為0.05~0.15 kWh/m³（遠(yuǎn)低于蒸餾法）。
二，EDI模塊運(yùn)行的關(guān)鍵控制參數(shù)
- 進(jìn)水水質(zhì)監(jiān)控：
- 電導(dǎo)率、TOC、硬度、SiO?（二氧化硅）等指標(biāo)需穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
- 電流與電壓調(diào)節(jié)：
- 根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)調(diào)整電場(chǎng)強(qiáng)度，避免過載或欠載。
- 溫度控制：
- **運(yùn)行溫度為20~30℃（溫度升高可提高離子遷移速率，但過高會(huì)加速樹脂降解）。
- 壓力平衡：
- 淡水室壓力略高于濃水室，防止?jié)馑沽魑廴镜?/span>
三，常見故障與維護(hù)措施
| 問題現(xiàn)象 | 可能原因 | 解決方案 |
|---|---|---|
| 產(chǎn)水電導(dǎo)率升高 | 進(jìn)水水質(zhì)惡化、樹脂失效、膜污染 | 檢查預(yù)處理系統(tǒng)、清洗EDI模塊、更換樹脂 |
| 電流異常波動(dòng) | 電極結(jié)垢、離子遷移受阻 | 清洗電極、檢查膜堆完整性 |
| 濃水流量不足 | 管路堵塞、泵故障 | 清理管路、檢修泵 |
| 氣體積累（H?/O?） | 電極反應(yīng)過度 | 調(diào)整電壓、檢查極水排放系統(tǒng) |
四，EDI模塊的優(yōu)勢(shì)與局限性
- 優(yōu)勢(shì)：
- 連續(xù)運(yùn)行，無需化學(xué)再生，降低運(yùn)行成本。
- 產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，無酸堿廢液排放（環(huán)保）。
- 模塊化設(shè)計(jì)，易于擴(kuò)展和維護(hù)。
- 局限性：
- 對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求高（尤其SiO?和有機(jī)物）。
- 初始投資成本較高（但長(zhǎng)期節(jié)省化學(xué)試劑費(fèi)用）。
五，應(yīng)用場(chǎng)景
- 半導(dǎo)體制造、制藥、電子行業(yè)超純水制備。
- 實(shí)驗(yàn)室高精度分析用水。
- 電力、化工行業(yè)的循環(huán)冷卻水補(bǔ)給。
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