16 февруари 2023 г.
Кое е по-добро, обратна осмоза + EDI или традиционен йонен обмен?
Пълното английско име на EDI е йонизация на електроди, известна още като технология за електродейонизация или електродиализа с натъпкан слой
Технологията за електродейонизация съчетава двете технологии на йонообмен и електродиализа. Това е технология за обезсоляване, разработена на базата на електродиализа, и е технология за пречистване на водата, която е широко използвана и постига по-добри резултати след йонообменни смоли.
Той не само се възползва от предимствата на непрекъснатото обезсоляване чрез технология за електродиализа, но също така използва йонообменна технология за постигане на ефекта на дълбоко обезсоляване;
Той не само подобрява дефекта, че текущата ефективност намалява, когато процесът на електродиализа се използва за третиране на разтвори с ниска концентрация, подобрява преноса на йони, но също така позволява йонообменникът да бъде регенериран, като се избягва използването на регенеранти и се намалява вторичното, генерирано по време на използването на киселинно-алкални регенеранти. Вторично замърсяване, реализирайте непрекъснатата работа на дейонизацията.
TОсновният принцип на EDI дейонизацията включва следните три процеса:
1. Процес на електродиализа
Под действието на външно електрическо поле електролитът във водата селективно ще мигрира през йонообменната смола във водата и ще се изхвърли с концентрираната вода, като по този начин ще премахне йоните във водата.
2. Процес на йонообмен
Примесните йони във водата се обменят от йонообменната смола, а примесните йони във водата се комбинират, за да се постигне ефектът на ефективно отстраняване на йоните във водата.
3. Процес на електрохимична регенерация
Смолата се регенерира електрохимично чрез използване на H+ и OH-, генерирани от поляризацията на междуфазовата вода на йонообменната смола, за да се реализира саморегенерацията на смолата.
02 Влияещи фактори и средства за контрол на EDI?
1. Влияние на влиятелната проводимост
При същия работен ток, с увеличаване на проводимостта на суровата вода, скоростта на отстраняване на слабите електролити от EDI 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 засилена дисоциация на водата, увеличаване на граничния ток и генерираното H+ И количеството OH- е повече, така че регенерационният ефект на анионната и катионообменната смола, напълнена в камерата за прясна вода, е добър.
Следователно е необходимо да се контролира проводимостта на входящата вода, така че проводимостта на EDI входящата вода да е по-малка от 40us/cm, което може да осигури квалифицирана проводимост на отпадъчната вода и отстраняване на слаби електролити.
2. Влиянието на работното напрежение и тока
С увеличаването на работния ток качеството 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, генерирани от йонизацията на водата, освен че се използват за регенериране на смолата, голям брой излишни йони действат като йони носители за проводимост и в същото време поради голямото количество процес на движение на носещи йони Натрупването и запушването се случват в средата, и дори се получава обратна дифузия, което води до влошаване на качеството на произведената вода.
Следователно трябва да се избере подходящото работно напрежение и ток.
3. Влиянието на индекса на мътност и замърсяване (SDI)
Каналът за производство на вода на EDI модула е запълнен с йонообменна смола. Прекомерната мътност и индекс на замърсяване ще блокират канала, което ще доведе до увеличаване на разликата в налягането в системата и намаляване на производството на вода.
Поради това е необходима подходяща предварителна обработка и отпадъчните води от обратен възход като цяло отговарят на изискванията за влиятелен EDI.
4. Влиянието на твърдостта
Ако остатъчната твърдост на захранващата вода в EDI е твърде висока, това ще доведе до замърсяване на мембранната повърхност на концентрирания воден канал, дебитът на концентрираната вода ще намалее, съпротивлението на произведената вода ще намалее и качеството на водата ще бъде засегнато. В тежки случаи концентрираните водни и полярни водни канали на модула ще бъдат блокирани. Това води до разрушаване на компонентите поради вътрешно нагряване.
Може да се комбинира с отстраняване на CO2, за да омекоти и добави алкали към притока на RO вода; когато съдържанието на сол във входящата вода е високо, тя може да се комбинира с обезсоляване, за да се повиши нивото на RO или нанофилтрация, за да се регулира въздействието на твърдостта.
5. Въздействието на TOC (общ органичен въглерод)
Ако съдържанието на органични вещества в притока на вода е твърде високо, това ще доведе до органично замърсяване на смолата и селективно пропускливата 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 образува органичен колоид в концентрирания воден канал и да се блокира каналът.
Следователно, когато се занимавате с него, може да се добави едно ниво на R0 в комбинация с други изисквания за индекс, за да се отговори на изискванията.
6. Влиянието на метални йони като Fe и Mn
Метални йони като Fe и Mn ще причинят "отравяне" на смолата, а металното "отравяне" на смолата ще доведе до бързо влошаване на качеството на отпадъчните води EDI, особено бързия спад в скоростта на отстраняване на силиция.
В допълнение, окислителният каталитичен ефект на метали с променлива валентност върху йонообменните смоли ще причини трайно увреждане на смолите.
Най-общо казано, Fe в EDI влихода се контролира да бъде по-нисък от 0,01 mg/L по време на работа.
7. Влиянието на C02 върху влиятелите
HCO3- генериран от CO2 във входящата вода е слаб електролит, който може лесно да проникне в слоя йонообменна смола и да доведе до влошаване на качеството на произведената вода.
Може да се отстрани чрез дегазационна кула преди влизане във вода.
8. Ефект от общото съдържание на аниони (TEA)
Високият TEA ще намали съпротивлението на произведената EDI вода или ще увеличи работния ток на EDI, докато прекалено високият работен ток ще увеличи тока на системата, ще увеличи концентрацията на остатъчен хлор във водата на електрода и ще бъде вреден за живота на мембраната на електрода.
В допълнение към горните осем влияещи фактора, температурата на входящата вода, стойността на pH, SiO2 и оксидите също оказват влияние върху работата на EDI системата.
03 Характеристики на EDI
През последните години EDI технологията се използва широко в индустрии с високи изисквания за качество на водата като електрическа енергия, химическа промишленост и медицина.
Дългосрочните приложни изследвания в областта на пречистването на водата показват, че технологията за пречистване на EDI има следните шест характеристики:
1. Качеството на водата е високо и изходът на водата е стабилен
EDI технологията съчетава предимствата на непрекъснатото обезсоляване чрез електродиализа и дълбоко обезсоляване чрез йонен обмен. Непрекъснатите научни изследвания и практика показват, че използването на EDI технология за обезсоляване отново може ефективно да отстрани йоните във водата, а чистотата на отпадъчните води е висока.
2. Ниски условия за монтаж на оборудването и малък отпечатък
В сравнение с йонообменното легло, EDI устройството е с малки размери и леко тегло и не е необходимо да бъде оборудвано с резервоари за съхранение на киселина и алкали, което може ефективно да спести място.
Не само това, EDI устройството е самостоятелна структура, периодът на строителство е кратък, а натоварването на инсталацията на място е малко.
3. Опростен дизайн, удобна работа и поддръжка
Устройството за обработка на EDI може да бъде произведено по модулен начин и може да се регенерира автоматично и непрекъснато без голямо и сложно оборудване за регенерация. След като бъде пуснат в експлоатация, той е лесен за работа и поддръжка.
4. Автоматичното управление на процеса на пречистване на водата е просто и удобно
EDI устройството може да бъде свързано към системата паралелно с множество модули. Модулите са безопасни и стабилни в експлоатация и надеждни по качество, което прави работата и управлението на системата лесна за осъществяване на програмен контрол и лесна за работа.
5. Без изхвърляне на отпадъчна киселина и отпадъчна луга, което благоприятства опазването на околната среда
EDI устройството не се нуждае от киселинна и алкална химическа регенерация и по принцип няма изхвърляне на химически отпадъци.
6. Степента на възстановяване на водата е висока, а степента на използване на водата от технологията за пречистване на EDI обикновено е до 90% или повече
За да обобщим, EDI технологията има големи предимства по отношение на качеството на водата, стабилността на работа, лекотата на работа и поддръжка, безопасността и опазването на околната среда.
Но има и някои недостатъци. EDI устройството има по-високи изисквания към качеството на притоканата вода, а еднократната му инвестиция (разходи за инфраструктура и оборудване) е сравнително висока.
Трябва да се отбележи, че въпреки че цената на инфраструктурата и оборудването за EDI е малко по-висока от тази на процеса със смесено легло, EDI технологията все още има определени предимства, след като се вземат предвид разходите за работа с устройството.
Например, станция за чиста вода сравнява инвестиционните и експлоатационните разходи на двата процеса и EDI устройството може да компенсира инвестиционната разлика с процеса на смесено легло след една година нормална работа.
04 Обратна осмоза + EDI VS традиционен йонообмен
1. Сравнение на първоначалната инвестиция в проекта
По отношение на първоначалната инвестиция на проекта, в системата за пречистване на водата с малък дебит на водата, тъй като процесът обратна осмоза + EDI отменя огромната система за регенерация, изисквана от традиционния йонообменен процес, особено отменя два резервоара за съхранение на киселина и два резервоара за съхранение на алкали. Тайван не само значително намалява разходите за закупуване на оборудване, но и спестява около 10% до 20% от площта на земята, като по този начин намалява разходите за гражданско строителство и придобиване на земя за изграждане на фабрики.
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 водата може да бъде намалена с 2-3 м, като по този начин се спестяват още 10%-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 приеме традиционния процес на коагулация, избистряне и филтриране, първоначалната инвестиция трябва да се увеличи с около 20% в сравнение със системата за предварителна обработка на процеса на йонообмен.
Изчерпателно разглеждане, процесът обратна осмоза + EDI е приблизително еквивалентен на традиционния процес на йонообмен по отношение на първоначалната инвестиция в малки системи за пречистване на водата.
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 ще бъде много по-висок от традиционния процес на йонообмен.
Според статистиката експлоатационните разходи на процеса обратна осмоза плюс EDI са малко по-високи от тези на традиционния процес на йонообмен.
Цялостно разглеждане, общите разходи за експлоатация и поддръжка на процеса обратна осмоза плюс EDI са с 50% до 70% по-високи от тези на традиционния процес на йонообмен.
3. Обратната осмоза + EDI има силна адаптивност, висока степен на автоматизация и малко замърсяване на околната среда
Процесът обратна осмоза + EDI е силно адаптивен към солеността на суровата вода. Процесът на обратна осмоза може да се използва от морска вода, солена вода, дренажни води от мини, подземни води до речни води, докато процесът на йонообмен има съдържание на разтворено твърдо вещество над 500 mg във входящата вода/L е неикономичен.
Обратната осмоза и EDI не изискват киселинно-алкална регенерация, консумират голямо количество киселинно-алкални и не генерират голямо количество киселинно-алкални отпадъчни води. Те трябва само да добавят малко количество киселина, алкали, антискалант и редуциращ агент.
По отношение на експлоатацията и поддръжката, обратната осмоза и EDI също имат предимствата на висока автоматизация и лесно управление на програмата.
4. Оборудването за обратна осмоза + EDI е скъпо и трудно за ремонт и е трудно да се третира концентрирана саламура
Въпреки че процесът 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 заменен само чрез изключване. В повечето случаи е необходим професионален и технически персонал, който да го замени, а времето за изключване може да се по-удължи.
Въпреки че обратната осмоза не произвежда голямо количество киселинно-алкални отпадъчни води, степента на възстановяване от първичната обратна осмоза обикновено е само 75% и ще се получи голямо количество концентрирана вода. Съдържанието на сол в концентрираната вода ще бъде много по-високо от това на суровата вода. Мерките за пречистване, след като бъдат изхвърлени, ще замърсят околната среда.
Понастоящем в битовите електроцентрали по-голямата част от концентрираната саламура от обратна осмоза се рециклира и използва за измиване на въглища и овлажняване на пепелта; Някои университети провеждат изследвания върху изпаряването и кристализацията на концентрирана саламура, но цената е висока и трудна и все още няма сериозен проблем. обхват на индустриални приложения.
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 обратна осмоза плюс EDI е приблизително еквивалентен на традиционния процес на йонообмен по отношение на първоначалната инвестиция в малки системи за пречистване на водата.
За да обобщим, когато мощността на системата за пречистване на водата е малка, може да се даде приоритет на процеса на пречистване с обратна осмоза плюс EDI. Този процес има ниска първоначална инвестиция, висока степен на автоматизация и ниско замърсяване на околната среда.
ЩРАКНЕТЕ ВЪРХУ ПРЕГЛЕД