Сравнение на обратна осмоза + EDI и традиционна технология за йонообмен

Добре дошли да се свържете с нас WhatsApp
09 Авг 2024

Сравнение на обратна осмоза + EDI и традиционна технология за йонообмен


1.What is EDI?

Пълното име на EDI е йонизация на електроди, което се превежда като електрическо обезсоляване, известно още като технология за електродейонизация или електродиализа в натъпкан слой.
Технологията за електродейонизация съчетава йонообмен и електродиализа. Това е технология за обезсоляване, разработена на базата на електродиализа. Това е технология за пречистване на водата, която е широко използвана и постига добри резултати след йонообменни смоли.
Той не само използва предимствата на непрекъснатото обезсоляване на технологията за електродиализа, но също така използва йонообменна технология за постигане на дълбоко обезсоляване;
Той не само подобрява дефекта на намалената ефективност на тока при третиране на разтвори с ниска концентрация в процеса на електродиализа, подобрява преноса на йони, но също така позволява регенерирането на йонообменници, избягва използването на регенерационни агенти, намалява вторичното замърсяване, генерирано при използването на киселинно-алкални регенерационни агенти, и реализира непрекъсната операция по дейонизация.


Основният принцип на EDI дейонизацията включва следните три процеса:
1. Процес на електродиализа
Под действието на външно електрическо поле електролитът във водата селективно мигрира през йонообменната смола във водата и се изхвърля с концентрираната вода, като по този начин отстранява йоните във водата.

2. Процес на йонообмен
Примесните йони във водата се обменят и комбинират с примесните йони във водата чрез йонообменната смола, като по този начин се постига ефектът на ефективно отстраняване на йоните във водата.

3. Процес на електрохимична регенерация
H+ и OH-, генерирани от поляризацията на водата на интерфейса на йонообменната смола, се използват за електрохимична регенерация на смолата, за да се постигне саморегенерация на смолата.

02 Какви са факторите, влияещи върху EDI и какви са мерките за контрол?

1. Влияние на проводимостта на входящата вода
При същия работен ток, тъй като проводимостта на суровата вода се увеличава, скоростта на отстраняване на EDI на слабите електролити намалява и проводимостта на отпадъчните води също се увеличава.
Ако проводимостта на суровата вода е ниска, съдържанието на йони също е ниско, а ниската концентрация на йони прави градиента на електродвижещата сила, образуван на повърхността на смолата и мембраната в камерата за прясна вода, също голям, което води до повишена степен на дисоциация на водата, увеличаване на ограничаващия ток и голям брой H+ и OH-, така че ефектът на регенерация на анионите и катионообменните смоли, пълни в камерата за прясна вода, е добър.
Следователно необходимо е да се контролира проводимостта на входящата вода, така че проводимостта на входящата вода на EDI да е по-малка от 40us/cm, което може да осигури квалифицирана проводимост на отпадъчните води и отстраняване на слаби електролити.

2. Влияние на работното напрежение и ток
С увеличаването на работния ток качеството на водата на произведената вода продължава да се подобрява.
Въпреки това, ако токът се увеличи след достигане на най-високата точка, поради прекомерното количество H+ и OH-йони, произведени от йонизацията на водата, освен че се използват за регенерация на смола, голям брой излишни йони действат като йони носители за проводимост. В същото време, поради натрупването и запушването на голям брой йони носители по време на движение, се получава дори обратна дифузия, което води до намаляване на качеството на произведената вода.
Следователно it is necessary to select appropriate working voltage and current.

3. Влияние на индекса на мътност и замърсяване (SDI)
Каналът за производство на вода на EDI компонента е запълнен с йонообменна смола. Прекомерната мътност и индекс на замърсяване ще блокират канала, което ще доведе до повишаване на разликата в налягането в системата и намаляване на производството на вода.
Следователно appropriate pretreatment is required, и отпадъчните води на RO като цяло отговарят на изискванията за вход на EDI.

4. Влияние на твърдостта
Ако остатъчната твърдост на входящата вода в EDI е твърде високо, Това ще доведе до котлен камък върху мембранната повърхност на концентрирания воден канал, ще намали дебита на концентрираната вода, ще намали съпротивлението на произведената вода, влияят върху качеството на водата на произведената вода, а в тежки случаи блокират концентрираната вода и полярните канали за воден поток на компонента, което води до разрушаване на компонента поради вътрешно нагряване.
Входящата вода на RO може да бъде омекотена и да се добави алкали в комбинация с отстраняване на CO2; когато входящата вода има високо съдържание на сол, може да се добави първо ниво на RO или нанофилтрация в комбинация с обезсоляване, за да се регулира въздействието на твърдостта.

5. Въздействие на TOC (общ органичен въглерод)
Ако органичното съдържание във влича е твърде високо, това ще доведе до органично замърсяване на смолата и селективната пропусклива мембрана, което ще доведе до повишаване на работното напрежение на системата и намаляване на качеството на произведената вода. В същото време е лесно да се образуват органични колоиди в концентрирания воден канал и да се блокира каналът.
Следователно when treating, you can combine other index requirements to increase the level of R0 to meet the requirements.

6. Въздействие на метални йони като Fe и Mn
Metal ions such as Fe and Mn will cause "poisoning" of the resin, and the metal "poisoning" of the resin will cause the rapid deterioration of the EDI effluent quality, especially the rapid decrease in the removal rate of silicon.
В допълнение, окислителният каталитичен ефект на металите с променлива валентност върху йонообменните смоли ще причини трайно увреждане на смолата. Най-общо казано, Fe на EDI влиятел се контролира да бъде по-малко от 0,01 mg/L по време на работа.

7. Въздействие на CO2 върху влиятелите
HCO3- генериран от CO2 във входа е слаб електролит, който лесно може да проникне в слоя йонообменна смола и да доведе до намаляване на качеството на произведената вода. За отстраняването му може да се използва дегазационна кула, преди да влезе в сила.

8. Влияние на общото съдържание на аниони (TEA)
Високият TEA ще намали съпротивлението на водата, произведена от EDI, или ще изисква увеличаване на работния ток на EDI. Прекомерният работен ток ще увеличи тока на системата и ще увеличи остатъчната концентрация на хлор във водата на електрода, което не е добре за живота на мембраната на електрода.

В допълнение към горните 8 влияещи фактора, температурата на входящата вода, стойността на pH, SiO2 и оксидите също оказват влияние върху работата на EDI система.

03 Характеристики на EDI
EDI технологията се използва широко в индустрии с високи изисквания за качество на водата като електричество, химическа промишленост и медицина.
Дългосрочните приложни изследвания в областта на пречистването на водата показват, че технологията за пречистване на EDI има следните 6 характеристики:
1. Високо качество на водата и стабилна мощност на водата
EDI технологията съчетава предимствата на непрекъснатото обезсоляване чрез електродиализа и дълбоко обезсоляване чрез йонен обмен. Непрекъснатата научна изследователска практика показва, че използването на EDI технология за обезсоляване може ефективно да премахне йоните във водата и да произведе вода с висока чистота.

2. Ниски условия за монтаж на оборудването и малък отпечатък
В сравнение с йонообменните легла, EDI устройствата са с малки размери и леко тегло и не изискват резервоари за съхранение на киселина или алкали, което може ефективно да спести място.
Не само това, EDI устройството е сглобяема конструкция с кратък период на строителство и малко натоварване на инсталацията на място.

3. Опростен дизайн, лесна работа и поддръжка
Устройствата за пречистване на EDI могат да бъдат произведени в модулна форма, могат да се регенерират автоматично и непрекъснато, не изискват голямо и сложно оборудване за регенерация и са лесни за работа и поддръжка след пускане в експлоатация.

4. Лесно автоматично управление на процеса на пречистване на водата
EDI устройството може да свързва множество модули към системата паралелно. Модулите са безопасни и стабилни, с надеждно качество, което прави работата и управлението на системата лесна за изпълнение програмен контрол и удобна работа.

5. Без изхвърляне на отпадъчна киселина и отпадъчна алкална течност, което е от полза за опазването на околната среда
EDI устройството не изисква киселинна и алкална химическа регенерация и по принцип не изхвърля химически отпадъци
.
6. Висока степен на възстановяване на водата. Степента на използване на водата от технологията за пречистване на EDI обикновено е до 90% или повече


В обобщение, EDI технологията има големи предимства по отношение на качеството на водата, експлоатационната стабилност, лекотата на експлоатация и поддръжка, безопасността и опазването на околната среда.
Той обаче има и някои недостатъци. EDI устройствата имат по-високи изисквания за качеството на притокателната вода и тяхната еднократна инвестиция (разходи за инфраструктура и оборудване) е относително висока.
Трябва да се отбележи, че въпреки че цената на EDI инфраструктурата и оборудването е малко по-висока от тази на технологията със смесено легло, след цялостно разглеждане на разходите за работа с устройството, EDI технологията все още има определени предимства.
Например, станция за чиста вода сравнява инвестиционните и оперативните разходи на двата процеса. След една година нормална работа, EDI устройството може да компенсира инвестиционната разлика с процеса на смесено легло.



04 Обратна осмоза + EDI VS традиционен йонообмен

1. Сравнение на първоначалната инвестиция на проекта
По отношение на първоначалната инвестиция на проекта, в системата за пречистване на водата с малък дебит на водата, процесът обратна осмоза + EDI елиминира огромната система за регенерация, изисквана от традиционния йонообменен процес, особено премахването на два резервоара за съхранение на киселина и два резервоара за съхранение на алкали, което не само значително намалява разходите за закупуване на оборудване, но също така спестява около 10% до 20% от застроената площ, като по този начин намалява разходите за гражданско строителство и разходите за придобиване на земя за изграждането на централата.

Тъй като височината на традиционното йонообменно оборудване обикновено е над 5 м, докато височината на оборудването за обратна осмоза и EDI е в рамките на 2,5 м, височината на цеха за пречистване на вода може да бъде намалена с 2 до 3 м, като по този начин се спестяват още 10% до 20% от инвестициите в гражданско строителство на централата.

Като се има предвид степента на възстановяване от обратната осмоза и EDI, концентрираната вода от вторичната обратна осмоза и EDI се възстановява напълно, но концентрираната вода от първичната обратна осмоза (около 25%) трябва да се изхвърли и изходът на системата за предварителна обработка трябва да се увеличи съответно. Когато системата за предварителна обработка приеме традиционния процес на коагулация, избистряне и филтриране, първоначалната инвестиция трябва да бъде увеличена с около 20% в сравнение със системата за предварителна обработка на процеса на йонообмен.
Като се вземат предвид всички фактори, първоначалната инвестиция на обратна осмоза + EDI процес в малка система за пречистване на вода е приблизително еквивалентна на тази на традиционния йонообменен процес.

2. Сравнение на оперативните разходи
Както всички знаем, по отношение на консумацията на реагенти, експлоатационните разходи на процеса на обратна осмоза (включително дозиране на обратна осмоза, химическо почистване, пречистване на отпадъчни води и др.) са по-ниски от тези на традиционния йонообменен процес (включително регенерация на йонообменна смола, пречистване на отпадъчни води и др.).
Въпреки това, по отношение на консумацията на енергия, подмяната на резервни части и т.н., процесът на обратна осмоза плюс EDI е много по-висок от традиционния процес на йонообмен.
Според статистиката оперативните разходи за обратна осмоза плюс EDI процес са малко по-високи от тези на традиционния йонообменен процес.
Като се вземат предвид всички фактори, общите разходи за експлоатация и поддръжка на обратната осмоза плюс EDI процеса са с 50% до 70% по-високи от тези на традиционния йонообменен процес.

3. Обратната осмоза + EDI има силна адаптивност, висока степен на автоматизация и ниско замърсяване на околната среда
Процесът на обратна осмоза + EDI има силна адаптивност към съдържанието на сол в суровата вода. Процесът на обратна осмоза може да се използва за морска вода, солена вода, дренажни води в мините, подземни и речни води, докато процесът на йонообмен не е икономичен, когато съдържанието на разтворено твърдо вещество във входящата вода е по-голямо от 500 mg/L.
Обратната осмоза и EDI не изискват киселинна и алкална регенерация, не консумират голямо количество киселина и алкали и не произвеждат голямо количество киселинни и алкални отпадъчни води. Необходими са само малко количество киселина, алкали, инхибитор на котлен камък и редуциращ агент.
По отношение на експлоатацията и поддръжката, обратната осмоза и EDI също имат предимствата на висока степен на автоматизация и лесно управление на програмата.


4. Оборудването за обратна осмоза + EDI е скъпо, трудно за ремонт и трудно за третиране на саламура
Въпреки че процесът на обратна осмоза плюс EDI има много предимства, когато оборудването се повреди, особено когато мембраната за обратна осмоза и EDI мембраната са повредени, той може да бъде изключен само за подмяна. В повечето случаи са необходими професионални техници, които да го сменят, а времето за изключване може да бъде дълго.
Въпреки че обратната осмоза не произвежда голямо количество киселинни и алкални отпадъчни води, степента на възстановяване от обратната осмоза от първо ниво обикновено е само 75%, което ще доведе до голямо количество концентрирана вода. Съдържанието на сол в концентрираната вода ще бъде много по-високо от това на суровата вода. Понастоящем няма зряла мярка за пречистване на тази част от концентрираната вода и след като бъде изхвърлена, тя ще замърси околната среда.
Понастоящем оползотворяването и използването на саламура с обратна осмоза в битовите електроцентрали се използва най-вече за измиване на въглища и овлажняване на пепелта; Някои университети провеждат изследвания върху процесите на изпаряване на саламура и пречистване на кристализация, но цената е висока и трудността е голяма и все още не е широко използвана в индустрията.
Цената на оборудването за обратна осмоза и EDI е сравнително висока, но в някои случаи дори е по-ниска от първоначалната инвестиция на традиционния процес на йонообмен.
В широкомащабните системи за пречистване на вода (когато системата произвежда голямо количество вода), първоначалната инвестиция в системи за обратна осмоза и EDI е много по-висока от тази на традиционните йонообменни процеси.
В малките системи за пречистване на вода процесът на обратна осмоза плюс EDI е приблизително еквивалентен на традиционния процес на йонообмен по отношение на първоначалната инвестиция.
В обобщение, когато мощността на системата за пречистване на водата е малка, може да се даде приоритет на процеса на обработка с обратна осмоза плюс EDI. Този процес има ниска първоначална инвестиция, висока степен на автоматизация и ниско замърсяване на околната среда.

За конкретни цени, моля свържете се с нас

Задайте въпросите си