1. Definition af EDI og CEDI
EDI: fulde navn Elektrodeionisering, engelsk oversættelse af elektrodeionisering, også kendt som kontinuerlig elektrodeioniseringsteknologi.
I det væsentlige integrerer den elektrodialyseteknologi og ionbytterteknologi. Gennem den selektive permeation af kationer og anioner af kation- og anionmembraner og udveksling af ioner i vand med ionbytterharpikser opnås den retningsbestemte migration af ioner i vand under påvirkning af elektriske felter, hvorved der opnås dyb rensning og afsaltning af vand, og kontinuerlig regenerering af den fyldte harpiks gennem hydrogenioner og hydroxidioner produceret ved vandelektrolyse.
CEDI: fulde navn Continuous Electrodeionization, engelsk oversættelse af kontinuerlig elektro-deioniseringsteknologi.
Dets grundlæggende princip ligner EDI, men i modsætning til almindelig EDI, fylder CEDI også ionbytterharpikser i det koncentrerede vandkammer (selv det ekstreme vandkammer).
Baseret på ovenstående forskelle, kræver CEDI ikke koncentreret vandcirkulation (ikke genbrugsprocessen af refluks front-end processen), og er en forbedret version af EDI.
2. Forskelle mellem EDI- og CEDI-systemer
Ud fra ovenstående grundlæggende definitioner kan vi konstatere, at strukturerne af EDI og CEDI grundlæggende er de samme, bortset fra fyldningen af det koncentrerede vandkammer og det ekstreme vandkammer (ikke alle CEDI). Teknologien er i det væsentlige baseret på elektrodialyse og ionbytterteknologi.
Den grundlæggende struktur af EDI og CEDI er faktisk den samme som elektrodialyse (ED), med grupper af ferskvandskamre og koncentrerede vandkamre arrangeret i midten og et ekstremt vandkammer på hver side.
Blandt dem fylder EDI-systemet hovedsageligt ionbytterharpiks i ferskvandskammeret for at fuldføre afsaltning og regenerering. Strukturen er som følger:
CEDI fylder ikke kun ionbytterharpiks i ferskvandskammeret, men også i det koncentrerede vandkammer og endda det polære vandkammer (almindeligvis kendt som resin full filling-teknologi).
Baseret på ovenstående forskelle i strukturen af EDI og CEDI, er forskellene mellem de to kort opsummeret som følger:
| EDI system | CEDI system | CEDI system | |
| Typisk serie | E-CELL-MK-serien (Suez/Veolia) | E-CELL-3X-serien (Suez/Veolia) | ionpure-LXM-serien (Yihua, tidligere Siemens) |
| Koncentreret vandkammer | Fyldt med raffineret salt (højrenhed NaCl) reduceres modstanden af membrangruppen ved at cirkulere saltvand; ledningsevnen af koncentreret vand er mellem 200-400μs/cm | Fyldt med ionbytterharpiks reduceres modstanden af membrangruppen ved ionbytning, og koncentreret vandcirkulation er ikke påkrævet; ledningsevnen af koncentreret vand er mellem 20-100μs/cm | Fyldt med ionbytterharpiks reduceres membrangruppens modstandsværdi ved ionbytning, og koncentreret vandcirkulation er ikke påkrævet; koncentreret vands ledningsevne er mellem 20-100μs/cm |
| Pol vandkammer | 1-2 % af polvandet udledes; anodepolvandet producerer klor, og katodepolvandet producerer brint og oxygen. | Der er polvandsudledning; anodepolvandet producerer klor, og katodepolvandet producerer brint og oxygen. | Der er ingen polvandsudledning |
| Rørledning | 6 indløb og udløb (rentvandskammer, koncentreret vandkammer, polvandskammer); det koncentrerede vandkammer har brug for en cirkulationspumpe for at vende tilbage | 5 indløb og udløb (ferskvandskammeret og polvandskammeret deler indløbet); det koncentrerede vandkammer behøver ikke en cirkulationspumpe for at vende tilbage | 4 ind- og udløb; det koncentrerede vandkammer behøver ikke en cirkulationspumpe for at vende tilbage |
| Genbrug | Koncentreret vand vender tilbage til forbehandlingsvandtanken; polvandet skal opsamles og behandles eller udledes gennem en åben rørledning | Koncentreret vand returnerer til forbehandlingsvandbeholderen eller den mellemliggende vandbeholder; polvandet skal opsamles og behandles eller udledes gennem en åben rørledning | Koncentratet returnerer til forbehandlingstanken eller mellemtanken (to-trins RO-system, retur til første-trins RO-tanken er også mulig) |
| Andre | Delt strømmodul, enkelt modulfejl er let at forårsage systemnedlukning, PLC-programkontrol er påkrævet. | Uafhængigt strømmodul, nitrogenmodulsvigt påvirker ikke driften af de resterende moduler, programstyring er enkel. | Uafhængigt strømmodul, nitrogenmodulsvigt påvirker ikke driften af de resterende moduler, programstyring er enkel. |
Faktisk kan du ud fra det fulde engelske navn opdage, at adskillelsesgrænsen mellem EDI og CEDI faktisk er meget vag.
Begrebet CEDI i sig selv har kommerciel betydning (ionpure er ophavsmanden til EDI-teknologiapplikationen i 1987, men senere er markedsandelen langt mindre end Suez's E-celle-serie).
Teknologien i LXM-serien er bestemt MK-serien overlegen (koncentratcirkulation), men prisen er også relativt høj. For at afspejle det tilsvarende tekniske hul, opstod navnet på CEDI, og Continuous blev tilføjet før Elektrodeionisering for at afspejle den mere bekvemme og kontinuerlige rolle.
Publicity-effekten er dog åbenbart ikke så god, som Siemens (ionpures moderselskab) forventede. Alle er vant til det, så få mennesker skelner mellem de to. Bortset fra den lidt besværlige installation er der næsten ingen forskel på vandkvaliteten, og konkurrentens omkostningsydelse er højere.
Med tiden er navnet CEDI endda blevet assimileret. Der er kun EDI-proces i verden, og få mennesker vil understrege forskellen mellem CEDI og EDI-teknologi. Ingen siger, at EDI-processen i vandbehandlingsteknologi bestemt ikke er CEDI-teknologi, og få mennesker vil separat angive, at det er CEDI-teknologi.
Senere lancerede E-CELL tredje generation af -3X-serien EDI-modul, som også fyldte det koncentrerede vandkammer med harpiks, men ikke det polære vandkammer med harpiks. Folk understregede ikke, at de var CEDI-teknologi, men sagde kun, at de hovedsageligt blev brugt til industriel kontinuerlig afsaltning.
I dette øjeblik er mit hjerte rodet. Strengt taget er -3X-serien uden tvivl en forbedring i forhold til MK-serien, men hvis den er baseret på definitionen af CEDI, der fremmes af ionpure, er der åbenbart stadig en forskel.
3. Påvirkningsfaktorer og kontrolforanstaltninger af EDI/CEDI
1. Indflydelse af indløbsvands ledningsevne
Under den samme driftsstrøm falder EDI-fjernelseshastigheden for svage elektrolytter, efterhånden som råvandets ledningsevne stiger, og ledningsevnen af spildevandet øges også.
Hvis råvandsledningsevnen er lav, er ionindholdet også lavt, og den lave koncentration af ioner gør, at den elektromotoriske kraftgradient, der dannes på overfladen af harpiksen og membranen i ferskvandskammeret, også er stor, hvilket resulterer i en øget vandgrad. dissociation, en stigning i begrænsningsstrømmen og et stort antal H+ og OH-, således at regenereringseffekten af anion- og kationbytterharpiksen fyldt i ferskvandskammeret er god.
Derfor er det nødvendigt at kontrollere indløbsvandets ledningsevne, så EDI-indløbsvandets ledningsevne er mindre end 40us/cm, hvilket kan sikre den kvalificerede spildevandsledningsevne og fjernelse af svage elektrolytter.
2. Indflydelse af arbejdsspænding og strøm
Efterhånden som arbejdsstrømmen stiger, forbedres vandkvaliteten af det producerede vand.
Men hvis strømmen øges efter at have nået det højeste punkt, på grund af den for store mængde af H+ og OH- ioner produceret ved vandionisering, ud over at blive brugt til regenerering af harpiks, fungerer et stort antal overskydende ioner som bærerioner for ledning. På samme tid, på grund af akkumulering og blokering af et stort antal bærerioner under bevægelse, forekommer selv omvendt diffusion, hvilket resulterer i et fald i kvaliteten af produceret vand.
Derfor er det nødvendigt at vælge passende arbejdsspænding og strøm.
3. Påvirkning af turbiditet og forureningsindeks (SDI)
Vandproduktionskanalen i EDI-komponenten er fyldt med ionbytterharpiks. For høj turbiditet og forureningsindeks vil blokere kanalen, hvilket får systemtrykforskellen til at stige og vandproduktionen til at falde.
Derfor er passende forbehandling påkrævet, og RO-spildevand opfylder generelt EDI-indløbskravene.
4. Indflydelse af hårdhed
Hvis den resterende hårdhed af indløbsvandet i EDI er for høj, vil det forårsage afskalning på membranoverfladen af den koncentrerede vandkanal, reducere den koncentrerede vandstrømningshastighed, reducere det producerede vands resistivitet, påvirke vandkvaliteten af produceret vand, og i alvorlige tilfælde blokerer komponentens koncentrerede vand og polære vandstrømningskanaler, hvilket forårsager, at komponenten ødelægges på grund af intern opvarmning.
CO2-fjernelse kan kombineres for at blødgøre RO-indløbsvandet og tilsætte alkali; når saltindholdet i indløbsvandet er højt, kan der tilføjes et førstetrins RO eller nanofiltrering i kombination med afsaltning for at justere hårdheden.
5. Indvirkning af TOC (totalt organisk kulstof)
Hvis det organiske indhold i indløbsvandet er for højt, vil det forårsage organisk forurening af harpiksen og den selektive permeabilitetsmembran, hvilket resulterer i en stigning i systemets driftsspænding og et fald i kvaliteten af det producerede vand. Samtidig er det også nemt at danne organiske kolloider i den koncentrerede vandkanal og blokere kanalen.
Derfor kan det ved behandling kombineres med andre indekskrav for at tilføje et første trin R0 for at opfylde kravene.
6. Påvirkning af metalioner såsom Fe og Mn
Metalioner såsom Fe og Mn kan forårsage "forgiftning" af harpiksen, og metal-"forgiftningen" af harpiksen kan forårsage den hurtige forringelse af EDI-spildevandskvaliteten, især det hurtige fald i fjernelseshastigheden af silicium. Derudover kan den oxidative katalytiske virkning af metaller med variabel valens på ionbytterharpikser forårsage permanent skade på harpiksen.
Generelt er Fe af EDI-indløbsvand kontrolleret til at være mindre end 0.01 mg/L under drift.
7. Effekt af CO2 i det indgående vand
HCO3- genereret af CO2 i det indstrømmende vand er en svag elektrolyt, som let kan trænge ind i ionbytterharpikslaget og få vandkvaliteten af det producerede vand til at forringes.
Det kan fjernes af et afgasningstårn, inden vandet kommer ind.
8. Effekt af totalt anionindhold (TEA)
Høj TEA vil reducere modstanden af EDI-produceret vand eller kræve en stigning i EDI-driftsstrømmen, og for høj driftsstrøm vil føre til en stigning i systemstrømmen og en stigning i den resterende klorkoncentration i elektrodevandet (CEDI har ikke et resterende klorproblem, men den omfattende indvirkning af overdreven TEA på systemet er objektivt til stede. I det elektroniske område efterfølges CEDI-processen ofte af en stærk alkalisk anionbytterharpiksproces), hvilket ikke er godt for elektrodens levetid. membran.
Udover de ovenstående 8 påvirkningsfaktorer har indløbstemperaturen, pH-værdien, SiO2 og oxider også indflydelse på driften af EDI-systemet.