1. Definisi EDI dan CEDI
EDI: nama penuh Electrodeionization, terjemahan bahasa Inggeris electrodeionization, juga dikenali sebagai teknologi electro-deionization berterusan.
Pada dasarnya, ia mengintegrasikan teknologi elektrodialisis dan teknologi pertukaran ion. Melalui resapan terpilih kation dan anion oleh membran kation dan anion dan pertukaran ion dalam air dengan resin penukar ion, penghijrahan arah ion dalam air dicapai di bawah tindakan medan elektrik, dengan itu mencapai penulenan dan penyahgaraman air yang mendalam, dan secara berterusan menjana semula resin yang dimuatkan melalui ion hidrogen dan ion hidroksida yang dihasilkan oleh elektrolisis air.
CEDI: nama penuh Continuous Electrodeionization, terjemahan bahasa Inggeris bagi teknologi elektro-penyahionan berterusan.
Prinsip asasnya adalah serupa dengan EDI, tetapi tidak seperti EDI umum, CEDI juga mengisi resin pertukaran ion dalam ruang air pekat (walaupun ruang air ekstrem).
Berdasarkan perbezaan di atas, CEDI tidak memerlukan peredaran air pekat (bukan proses penggunaan semula proses bahagian hadapan refluks), dan merupakan versi EDI yang dipertingkatkan.
2. Perbezaan antara sistem EDI dan CEDI
Daripada definisi asas di atas, kita dapati bahawa struktur EDI dan CEDI pada asasnya adalah sama, kecuali untuk pengisian ruang air pekat dan ruang air ekstrem (bukan semua CEDI). Teknologi ini pada asasnya berdasarkan elektrodialisis dan teknologi pertukaran ion.
Struktur asas EDI dan CEDI sebenarnya sama seperti elektrodialisis (ED), dengan kumpulan ruang air tawar dan ruang air pekat disusun di tengah, dan ruang air ekstrem pada setiap sisi.
Antaranya, sistem EDI terutamanya mengisi resin pertukaran ion dalam ruang air tawar untuk melengkapkan penyahgaraman dan penjanaan semula. Strukturnya adalah seperti berikut:
CEDI bukan sahaja mengisi resin pertukaran ion dalam ruang air tawar, tetapi juga dalam ruang air pekat dan juga ruang air kutub (biasanya dikenali sebagai teknologi pengisian penuh resin).
Berdasarkan perbezaan di atas dalam struktur EDI dan CEDI, perbezaan antara kedua-duanya diringkaskan secara ringkas seperti berikut:
| sistem EDI | sistem CEDI | sistem CEDI | |
| Siri tipikal | Siri E-CELL-MK (Suez/Veolia) | E-CELL-3Siri X (Suez/Veolia) | siri ionpure-LXM (Yihua, dahulunya Siemens) |
| kebuk air pekat | Diisi dengan garam halus (NaCl ketulenan tinggi), rintangan kumpulan membran dikurangkan dengan air garam yang beredar; kekonduksian air pekat adalah antara 200-400μs/sm | Diisi dengan resin pertukaran ion, rintangan kumpulan membran dikurangkan oleh pertukaran ion, dan peredaran air pekat tidak diperlukan; kekonduksian air pekat adalah antara 20-100μs/cm | Diisi dengan resin pertukaran ion, nilai rintangan kumpulan membran dikurangkan oleh pertukaran ion, dan peredaran air pekat tidak diperlukan; kekonduksian air pekat adalah antara 20-100μs/sm |
| Bilik air tiang | 1-2% daripada air tiang dinyahcas; air kutub anod menghasilkan klorin, dan air kutub katod menghasilkan hidrogen dan oksigen. | Terdapat pelepasan air tiang; air kutub anod menghasilkan klorin, dan air kutub katod menghasilkan hidrogen dan oksigen. | Tiada pelepasan air tiang |
| Saluran paip | 6 salur masuk dan alur keluar (ruang air tulen, ruang air pekat, ruang air tiang); ruang air pekat memerlukan pam edaran untuk kembali | 5 salur masuk dan salur keluar (ruang air tawar dan ruang air tiang berkongsi salur masuk); ruang air pekat tidak memerlukan pam edaran untuk kembali | 4 salur masuk dan keluar; ruang air pekat tidak memerlukan pam edaran untuk kembali |
| Kitar semula | Air pekat kembali ke tangki air prarawatan; air tiang perlu dikumpulkan dan diproses atau dibuang melalui saluran paip terbuka | Air pekat kembali ke tangki air prarawatan atau tangki air perantaraan; air tiang perlu dikumpulkan dan diproses atau dibuang melalui saluran paip terbuka | Pekatan kembali ke tangki prarawatan atau tangki perantaraan (sistem RO dua peringkat, kembali ke tangki RO peringkat pertama juga mungkin) |
| Lain-lain | Modul kuasa dikongsi, kegagalan modul tunggal mudah menyebabkan penutupan sistem, kawalan program PLC diperlukan. | Modul kuasa bebas, kegagalan modul nitrogen tidak menjejaskan operasi modul yang tinggal, kawalan program adalah mudah. | Modul kuasa bebas, kegagalan modul nitrogen tidak menjejaskan operasi modul yang tinggal, kawalan program adalah mudah. |
Malah, dari nama Inggeris penuh, anda boleh mendapati bahawa sempadan pemisahan antara EDI dan CEDI sebenarnya sangat kabur.
Konsep CEDI itu sendiri mempunyai kepentingan komersial (ionpure ialah pencetus aplikasi teknologi EDI pada tahun 1987, tetapi kemudiannya bahagian pasaran jauh lebih rendah daripada siri E-sel Suez).
Teknologi siri LXM sememangnya lebih unggul daripada siri MK (edaran pekat), tetapi harganya juga agak tinggi. Untuk mencerminkan jurang teknikal yang sepadan, nama CEDI wujud, dan Berterusan telah ditambah sebelum Elektrodeionisasi untuk mencerminkan peranan yang lebih mudah dan berterusan.
Walau bagaimanapun, kesan publisiti jelas tidak sebaik yang diharapkan oleh Siemens (syarikat induk ionpure). Semua orang sudah biasa, jadi hanya sedikit orang yang membezakan perbezaan antara keduanya. Kecuali untuk pemasangan yang sedikit menyusahkan, hampir tiada perbezaan dalam kualiti air, dan prestasi kos pesaing lebih tinggi.
Lama kelamaan, nama CEDI juga telah diasimilasi. Hanya ada proses EDI di dunia, dan beberapa orang akan menekankan perbezaan antara teknologi CEDI dan EDI. Tiada siapa yang mengatakan bahawa proses EDI dalam teknologi rawatan air pastinya bukan teknologi CEDI, dan beberapa orang secara berasingan akan menunjukkan bahawa ia adalah teknologi CEDI.
Kemudian, E-CELL melancarkan modul EDI siri -3X generasi ketiga, yang turut mengisi ruang air pekat dengan resin, tetapi bukan ruang air kutub dengan resin. Orang ramai tidak menekankan bahawa ia adalah teknologi CEDI, tetapi hanya mengatakan bahawa ia digunakan terutamanya untuk penyahgaraman berterusan industri.
Saat ini, hati saya kacau. Tegasnya, siri -3X sudah pasti penambahbaikan pada siri MK, tetapi jika ia berdasarkan takrifan CEDI yang dipromosikan oleh ionpure, jelas masih terdapat perbezaan.
3. Faktor yang mempengaruhi dan langkah kawalan EDI/CEDI
1. Pengaruh kekonduksian air masuk
Di bawah arus operasi yang sama, apabila kekonduksian air mentah meningkat, kadar penyingkiran EDI elektrolit lemah berkurangan, dan kekonduksian air efluen juga meningkat.
Jika kekonduksian air mentah adalah rendah, kandungan ion juga rendah, dan kepekatan ion yang rendah menjadikan kecerunan daya gerak elektrik yang terbentuk pada permukaan resin dan membran dalam ruang air tawar juga besar, menghasilkan tahap air yang dipertingkatkan. penceraian, peningkatan dalam arus pengehad, dan sejumlah besar H+ dan OH-, supaya kesan penjanaan semula resin pertukaran anion dan kation yang diisi dalam ruang air tawar adalah baik.
Oleh itu, adalah perlu untuk mengawal kekonduksian air masuk supaya kekonduksian air masuk EDI kurang daripada 40us/cm, yang boleh memastikan kekonduksian air efluen yang layak dan penyingkiran elektrolit yang lemah.
2. Pengaruh voltan dan arus kerja
Apabila arus kerja meningkat, kualiti air air yang dihasilkan terus bertambah baik.
Walau bagaimanapun, jika arus meningkat selepas mencapai titik tertinggi, disebabkan oleh jumlah berlebihan ion H+ dan OH- yang dihasilkan oleh pengionan air, selain digunakan untuk penjanaan semula resin, sejumlah besar ion lebihan bertindak sebagai ion pembawa untuk pengaliran. Pada masa yang sama, disebabkan oleh pengumpulan dan penyumbatan sejumlah besar ion pembawa semasa pergerakan, bahkan penyebaran terbalik berlaku, mengakibatkan penurunan kualiti air yang dihasilkan.
Oleh itu, adalah perlu untuk memilih voltan dan arus kerja yang sesuai.
3. Pengaruh indeks kekeruhan dan pencemaran (SDI)
Saluran pengeluaran air komponen EDI diisi dengan resin pertukaran ion. Indeks kekeruhan dan pencemaran yang berlebihan akan menyekat saluran, menyebabkan perbezaan tekanan sistem meningkat dan pengeluaran air berkurangan.
Oleh itu, prarawatan yang sesuai diperlukan, dan efluen RO secara amnya memenuhi keperluan salur masuk EDI.
4. Pengaruh kekerasan
Jika baki kekerasan air masuk dalam EDI terlalu tinggi, ia akan menyebabkan penskalaan pada permukaan membran saluran air pekat, mengurangkan kadar aliran air pekat, mengurangkan kerintangan air yang dihasilkan, menjejaskan kualiti air air yang dihasilkan, dan dalam kes yang teruk, sekat air pekat dan saluran aliran air kutub komponen, menyebabkan komponen itu musnah akibat pemanasan dalaman.
Penyingkiran CO2 boleh digabungkan untuk melembutkan air masuk RO dan menambah alkali; apabila kandungan garam air masuk adalah tinggi, RO peringkat pertama atau penapisan nano boleh ditambah dalam kombinasi dengan penyahgaraman untuk melaraskan kekerasan.
5. Kesan TOC (jumlah karbon organik)
Jika kandungan organik dalam air masuk terlalu tinggi, ia akan menyebabkan pencemaran organik resin dan membran kebolehtelapan terpilih, mengakibatkan peningkatan voltan operasi sistem dan penurunan kualiti air yang dihasilkan. Pada masa yang sama, ia juga mudah untuk membentuk koloid organik dalam saluran air pekat dan menyekat saluran.
Oleh itu, apabila merawat, ia boleh digabungkan dengan keperluan indeks lain untuk menambah R peringkat pertama0 untuk memenuhi keperluan.
6. Kesan ion logam seperti Fe dan Mn
Ion logam seperti Fe dan Mn boleh menyebabkan "keracunan" resin, dan "keracunan" logam resin boleh menyebabkan kemerosotan pesat kualiti air efluen EDI, terutamanya penurunan pesat dalam kadar penyingkiran silikon. Di samping itu, kesan pemangkin oksidatif logam valens berubah-ubah pada resin pertukaran ion boleh menyebabkan kerosakan kekal pada resin.
Secara umumnya, Fe air masuk EDI dikawal supaya kurang daripada 0.01 mg/L semasa operasi.
7. Kesan CO2 dalam air influen
HCO3- yang dihasilkan oleh CO2 dalam air influen ialah elektrolit lemah, yang boleh menembusi lapisan resin penukar ion dengan mudah dan menyebabkan kualiti air air yang dihasilkan merosot.
Ia boleh dikeluarkan oleh menara penyahgas sebelum air masuk.
8. Kesan jumlah kandungan anion (TEA)
TEA yang tinggi akan mengurangkan kerintangan air yang dihasilkan EDI, atau memerlukan peningkatan dalam arus operasi EDI, dan arus operasi yang berlebihan akan membawa kepada peningkatan arus sistem dan peningkatan dalam kepekatan klorin sisa air elektrod (CEDI tidak mempunyai masalah baki klorin, tetapi kesan komprehensif TEA yang berlebihan pada sistem secara objektif hadir Dalam bidang elektronik, proses CEDI sering diikuti oleh proses resin pertukaran anion beralkali yang kuat), yang tidak baik untuk hayat elektrod. selaput.
Sebagai tambahan kepada 8 faktor yang mempengaruhi di atas, suhu pengaruh, nilai pH, SiO2 dan oksida juga mempunyai kesan ke atas operasi sistem EDI.
