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    • 電去離子(EDI)系統運行試驗研究

    • 來(lái)源：公司官網(wǎng) 發(fā)布日期：2014-09-12 14:10:07 瀏覽次數：1834
    • 引言
          電去離子（Ｅｉｅｃｔｒｏｄｅｉｏｎｚａｔｉｏｎ,簡(jiǎn)稱(chēng)EDI）技術(shù)很好地融合了電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù),是一種將混床樹(shù)脂填充于離子交換膜之間,在直流電場(chǎng)作用下實(shí)現連續除鹽的新型水處理方法。它兼有電滲析技術(shù)的連續除鹽和離子交換技術(shù)深度脫鹽的優(yōu)點(diǎn),又避免了電滲析技術(shù)濃差極化和離子交換技術(shù)中的酸堿再生等帶來(lái)的問(wèn)題。該技術(shù)源于２０世紀５０年代,在現代工業(yè)飛速發(fā)展的背景下,于２０世紀９０年代取得了突破性進(jìn)展,現在廣泛地應用于電子、醫藥、能源等行業(yè)及實(shí)驗室,可望成為未來(lái)主流的水處理技術(shù)。
          本文主要通過(guò)在浙江嘉興發(fā)電有限責任公司的EDI系統運行試驗研究,考察該電廠(chǎng)反滲透出口的預脫鹽水,通過(guò)脫碳處理后,能否通過(guò)EDI處理達到滿(mǎn)足鍋爐用水水質(zhì)的要求,同時(shí)也為EDI系統用于電力生產(chǎn)時(shí)的運行、維護提供相應的數據和經(jīng)驗。
          1系統概述
      1.1EDI原理
          EDI在我國也稱(chēng)之為填充床電滲析。電滲析器的淡水室裝了陰、陽(yáng)混合離子交換劑（顆粒、纖維或編織物）,將電滲析和離子交換兩個(gè)過(guò)程在同一容器中進(jìn)行,使兩個(gè)過(guò)程內在地聯(lián)系在一起。
          一般認為EDI的原理在橫向上可以分為離子交換、直流電場(chǎng)下離子的選擇性遷移和樹(shù)脂的電再生３方面[1] 。在高純水中,離子交換樹(shù)脂的導電性能比與之相接觸的水要高２～３個(gè)數量級,所以幾乎全部的從溶液到脂面的離子遷移都是通過(guò)樹(shù)脂來(lái)完成的。水中的離子,首先因交換作用吸附于樹(shù)脂顆粒上,再在電場(chǎng)作用下,經(jīng)由樹(shù)脂顆粒構成的離子傳播通道遷移到膜表面并透過(guò)離子選擇性膜進(jìn)人濃水室。同時(shí),在樹(shù)脂、膜與水相接觸的界面處,界面擴散中的極化使水解離為氫離子和氫氧根離子。它們除部分參與負載電流外,大多數又起到對樹(shù)脂的再生作用,從而使離子交換、離子遷移、電再生３個(gè)過(guò)程相伴發(fā)生、相互促進(jìn),達到連續去離子的目的。
          在縱向上我們又可以把EDI工作過(guò)程由進(jìn)水側到產(chǎn)水側分成３部分,靠近進(jìn)水側稱(chēng)為飽和區,即這部分區間里,填充的樹(shù)脂已和進(jìn)水的離子發(fā)生離子交換;靠近出水側的稱(chēng)為再生區,即在這部分區間里,出水的大部分離子已經(jīng)除去,少量弱電離離子在這里得到去除,同時(shí)純水在這個(gè)區間里被電離,生成的Ｈ+和ＯＨ-得以再生填充的樹(shù)脂。在飽和區和再生區之間稱(chēng)為工作區,離子交換和電再生在這個(gè)區電里趨向平衡。

      2.2 EDI技術(shù)的特點(diǎn)
          化學(xué)除鹽系統工藝中,離子交換裝置從一級復床發(fā)展到兩級復床,直到混床。采用離子交換法可制得質(zhì)量接近理論純水電阻率為１８．２ＭΩ·ｃｍ的高純水。然而,離子交換樹(shù)脂可反復再生這一優(yōu)點(diǎn)卻帶來(lái)了樹(shù)脂再生的廢酸堿,造成了環(huán)境污染。為了克服污染,反滲透技術(shù)被引入到水的脫鹽系統,即反滲透+混床脫鹽系統,其廢酸堿排量與離子交換脫鹽系統相比,減少了９０%,基本上解決了廢酸堿排放的問(wèn)題。但是隨著(zhù)對工藝要求的提高,此法暴露出兩個(gè)缺陷:混床再生需要貯備酸堿,操作繁瑣。隨著(zhù)EDI技術(shù)的發(fā)展,以EDI設備代替混床,形成ＲＯ-EDI脫鹽系統,可以克服污染,進(jìn)行自動(dòng)化純水生產(chǎn)。
          ＲＯ-EDI脫鹽系統的特點(diǎn):不用酸堿,不污染環(huán)境;可連續生產(chǎn),不需備用裝置;無(wú)人值守,水質(zhì)穩定;占地面積小,運行費用低;對ＲＯ設備和EDI設備的進(jìn)水有特殊要求。
      2.3 系統工藝流程的選擇
          目前嘉興發(fā)電有限責任公司的化學(xué)補水給水系統由一級ＲＯ+兩級離子交換除鹽組成,據此,本次運行試驗采用了一級ＲＯ和EDI系統結合的模式來(lái)進(jìn)行。具體工藝流程如下:
          一級ＲＯ→反滲透后的預脫鹽水箱→升壓泵→脫碳器→EDI升壓泵→EDI模塊→出水
          由于反滲透后的預脫鹽水中含有游離的ＣＯ２,為了減小EDI模塊的負擔,在EDI模塊前安裝了ＣＯ２脫碳器。
      2.4 EDI系統啟動(dòng)階段的數據統計
          從啟動(dòng)階段的數據中可以看到,在電壓保持不變的情況下,系統的電流和出水的電阻都變大。

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