EDI装置.docx
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EDI装置
（1）工作原理
EDI又被称为CDI和连续电除盐。
在EDI设备中，利用离子交换原理，进水中的各种离子通过树脂层离子交换后被脱除，水得到纯化。
同时对膜外加电压，水分子被电解成氢离子和氢氧根离子，再生树脂，被交换的阴阳离子在电流的作用下，被迁移至浓水室而排放，从而实现连续再生连续使用的目的。
a.水分布到EDI模块中各室；
b.在直流电作用下各种离子向各自相应电极迁移；
c.水中的各种离子被离子交换树脂交换，然后被交换出的离子通过各自相应的离子交换膜迁移到浓水室中。
淡水室中流出EDI模块生产纯水；
d.浓水室中的浓水循环。
为提高和维持浓水室电导，大部分浓水进行循环；
e.循环的浓水需要少部分排放，由进水补充。
此部分排放浓水可返回至前级RO装置，重复使用;
f.水分子在电压作用下被电离为氢离子和氢氧根离子，通过各自相应的离子交换膜迁移到树脂层;
EDI组件将给水被分成三股独立的水流：
纯水（最高利用率为99%）、浓水（5-10%，可以用于RO给水）、极水（1%，排放）。
一般以反渗透（RO）纯水作为EDI给水。
RO纯水电阻率一般是0.025-0.5MΩ.cm（25℃），即电导率的范围为40-2us/cm（25℃）。
EDI纯水电阻率可以高达18.2MΩ.cm（25℃）。
但是根据去离子水用途，EDI纯水适用于制备电阻率要求在1-18.2MΩ.cm（25℃）的纯水。
（2）EDI组件的运行条件
EDI组件运行结果取决于各种各样的运行条件。
以下是保证EDI正常运行的最低条件。
为了使系统运行结果更佳，系统设计时应适当提高这些条件。
★给水：
RO纯水，一般水的电导率为2-40us/cm。
★PH：
5.0-8.0（PH范围为7.0-9.0时容易产生高电阻率之纯水，但是，在此PH条件下，硬度不可太高）
★温度：
5-35℃
★进水压力：
最大为4kg/cm2（60psi）,最小为1.5kg/cm2（25psi）。
注意：
组件压力损失取决于流量和水温。
★出水压力：
浓水和电极水的出口压力必须低于产品水的出口压力。
★硬度（以CaCO3计）：
最大为1.0ppm，建议采用0.1ppm。
★有机物：
最大为0.5ppmTOC，建议值为零。
★氧化剂：
最大为0.5ppm（Cl2），0.02ppm（O3），建议两者都没有。
★变价金属：
最大为0.01ppmFe。
★二氧化硅：
50-150ppb
★二氧化碳CO2的总量：
二氧化碳含量和PH值将明显影响产品水电阻率。
在大于10ppm时一般应在EDI设备前安装脱气装置。
（3）进水要求：
可交换阴离子<25mg/l
PH5-9
硬度<0.1mg/l
回收率95%
活性SiO2<0.5mg/l
总有机碳TOC<0.5mg/l
游离氯<0.5mg/l
Fe,Mn,H2S<0.01mg/l
SDI<1.0
（4）EDI系统的优势
EDI系统是一种新兴起的技术，可以代替传统的混合离子交换技术，生产质量稳定的去离子水。
与混合离子交换技术不同，EDI系统不需要离子再生。
因此，EDI技术拥有连续运行和不需要酸碱再生两个根本优势。
他有以下几个优点：
水质稳定、容易实现全自动控制、不会因再生而停机、不需化学再生、运行费用低、厂房面积小、无污水排放、回收率高、运行成本低。
供应电除盐EDI（Electrodeionization）高纯水制备装置/水处理/陶氏/麦克尼斯
上海科域水处理技术有限公司基于多年的水处理工程经验和研究在中国市场推荐使用国际知名品牌的电除盐EDI（Electrodeinization），最新的深度脱盐技术，并进而推出的螺旋卷式EDI产品。
EDI在于把传统的电渗析技术和离子交换技术有机地结合起来，是一种无需使用酸碱、利用直流电源从原水中连续去除离子，连续制取高品质纯水的过程。
EDI技术主要用于反渗透（RO）产水的深度除盐，目前已广泛地应用在电子、电力、生物、制药、化工等诸多领域，是传统混床工艺的最佳取代技术。
目前上海科域水处理技术有限公司推荐使用的主要品牌有陶氏和麦克尼斯的EDI产品，缘于他们在业界成熟的技术背景。
EDI产品的使用消除了混床所需的酸碱储存、再生、废水中和系统，是一种经济、环保的新技术。
EDI的出现是水处理技术的又一次革命性的进步，标志着水处理工业最终全面跨入绿色产业的行列。
螺旋卷式EDI的独特创新优势
∙高硬度耐受能力：
EDI的专利浓水流态设计不同于传统板框式EDI的同向流动设计。
这种独特的流态设计使得其元件可以更好地消除引起结垢的因素，使其对进水硬度的要求放宽到2ppm（CaCO3计）。
因而在有些应用场合可以省去其他EDI所必需的软化器或者二级反渗透，降低用户的投资。
无渗漏：
与传统板框式所采取的多层机械密封方式不同，螺旋卷式EDI简单通过顶盖和底盖就能够可靠地实现密封，消除了板框式EDI常见的渗漏问题
∙低能耗：
同心圆式电场分布，电流效率更高，电耗更低；同时，螺旋卷式EDI的结构设计减少了阴极和阳极之间的距离，因而降低了去除离子所需的能耗，同时配备专利的整流器，使其比传统EDI节能达64%。
∙树脂配比定制：
针对水质特点，可以为用户量身定制不同的树脂配比，以满足各种不同的需求。
∙低维护费用：
EDI由于结垢倾向小，清洗频率大大降低，而且不需要象传统板框式那样经常紧固螺母。
∙经济：
与板框式EDI相比，EDI的投资和运行费用都相对较低，是传统混床真正的经济替代产品。
∙可更换性：
螺旋卷式EDI是市场上唯一可以方便更换树脂和膜的EDI设备。
其独特的分体式结构，树脂、膜芯和壳体均可方便更换。
该设计具有以下优点：
1.可以方便地更换树脂和膜芯；
2.极大地降低了用户更换的费用；
3.更适合在水水质较差、树脂和膜易受污染的工况。
螺旋卷式EDI的工作方式
螺旋卷式EDI利用电场作用将离子连续地从进水迁移到浓水一侧并被除去，同时电流促使水分子分解成系统在氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）持续地再生填充于淡水室的离子交换树脂。
专利的淡水和浓水流道设计为螺旋卷式EDI所独有。
进水（淡水）从元件底部流入，进入一直立的螺旋室，我们称之为“D室”。
淡水垂直通过位于阴、阳膜（其中阴膜仅允许阴离子通过，阳膜仅允许阳离子通过）中间的离子交换树脂。
浓水从元件底部进入位于元件中心的“C室”（浓水室），在直流电场的作用下，一部分水分子（H2O）分解成氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）。
这些H+和OH-持续地再生填充于淡水室的离子交换树脂。
带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子分别被吸附到相应的树脂上，并且受电场阳极和阴极的作用，通过相应的树脂迁移，穿过阳、阴膜进入浓水室而被出去。
阴膜仅允许阴离子通过，而阳离子和液体无法通过；阳膜仅允许阴离子通过，而阴离子和液体无法通过。
溶解在进水中的带正、负电荷的离子取代氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）吸附在相应的离子交换树脂上，与其他离子一道通过相应的膜进入浓水室（C室）并被除去。
进水通过淡水室后实现深度除盐并在淡水室（D室）后收集并输出EDI元件。
所有EDI元件产水将被集中手机然后输出系统。
EDI元件的进水水质要求
水源：
反渗透RO产水，电导率：
1-20μS/cm。
最佳电导率：
2-10μS/cm，最佳导电率：
≤50μS（NaCl）
PH值：
5.5～9.5（pH7.0至8.0之间EDI有最佳电导率性能）。
温度：
15～35℃，最佳温度在25℃。
进水压力：
0.20～0.4MPa，D1端压力比C1端压力高0.05～0.1MPa，模块压力将取决于流量和温度。
出水压力：
产水端（D2）压力比浓水端（C2）压力高0.05～0.1MPa。
硬度：
小于1.0ppm（在90％回收率时），以CaCO3计。
有机物：
TOC小于0.5ppm，建议检测不出。
氧化剂：
活性氯（Cl2）小于0.05ppm，建议检测不出；臭氧（O3）小于0.02ppm，建议检测不出。
重金属离子：
小于0.01ppmFe、Mn、变价性金属离子。
硅：
小于0.5ppm，反渗透RO产水典型范围是50～150ppb。
总CO2：
小于5ppm，高于10ppm时，产水品质很大程度依赖于CO2水平和pH值。
颗粒：
建议直接采用反渗透RO产水，或经1um滤芯过滤后的产水进入EDI系统。
项目
EDI-210
EDI-210U
TEA（包括CO2）
≤25ppm（CaCO3）
≤8ppm（CaCO3）
pH
6.0-9.0
7.0-9.0
硬度
≤2.0ppm
≤0.5ppm
硅
≤0.5ppm
≤0.2ppm
TOC
≤0.5ppm
≤0.3ppm
余氟
≤0.05ppm
≤0.05ppm
Fe、Mn
≤0.01ppm
≤0.01ppm
SDI（15min.）
≤1.5
≤1.0
油与油脂
无
无
浊度（NTU）
≤1.0
≤1.0
氧化剂mg/L
无
无
二氧化碳
≤5.0ppm
≤3.0ppm
EDI元件的操作参数
项目
EDI-210
EDI-210U
产水水量
6.6–10gpm
（1.5-2.2m3/h）
6.6–10gpm
（1.5-2.2m3/h）
产水电阻率
≥5MΩ-cm
≥15MΩ-cm
水回收率
80-95%
95%
进水温度
40℉-100℉
（5℃-38℃）
40℉-100℉
（5℃-38℃）
进水压力
36-100psi
（2.5–7.0Bar）
36-100psi
（2.5–7.0Bar）
产水压差
22-36psi
（1.5–2.5Bar）
22-36psi
（1.5–2.5Bar）
浓水循环流量
2.2–4.5gpm
（0.5–1.0m3/h）
2.2–4.5gpm
（0.5–1.0m3/h）
浓水压力
5-10psi
（0.35–0.7Bar）
小于淡水压力
5-10psi
（0.35–0.7Bar）
小于淡水压力
极水排放流量
0.22–0.30gpm
（50–70lpm）
0.22–0.30gpm
（50–70lpm）
浓水电导率
250–1000μs/cm
250–600μs/cm
工作电流
1A-9A
3A-9A
最大工作电压
180VDC
160VDC
EDI与传统混床技术相比的优点
无化学污染
持续的树脂电解再生使得无需腐蚀性很强的化学品；
如果前级ＲＯ系统运作正常，则极少需要清洗。
如异常E-Cell的内部设计足以应付周期性的化学清洗；
l消除了对腐蚀性化学品再生装备的资金投入。
如：
合金阀门、管道、水泵、化学药品储存设备等相关部件，省却了这些部分的安装、更新、维护的费用
连续再生
连续再生替代了间歇式再生，这就不再需要备用离子交换设备。
每个模块都可以独立进行化学清洗，剩余的模块可以承担短期的高流量。
启动/操作简单
与混床的间歇式再生相比，不再需要再生操作；
EDI操作简单，所需伐门少，同时也无须操作者花费很大精力；
操作只需简单的分析和控制。
模块更换方便
模块的一般寿命高于３－５年；
备用模块储存方便。
外围的铝板能良好的保护模块、管道、食品不受损坏。
更换EDI模块简单、快捷。
产水纯度更高
在进水低于40us/cm时，产水一般超过10~15MΩ.cm（25℃），不受产水量波动的影响。
回收率更高
如果水的硬度以CaCo3计小于1ppm时，回收率可达到90-95%；
废水的浓度约为300-400us/cm，排出时接近中性。
该部分水可进入前级ＲＯ系统再使用；
如果水的硬度超过1ppm的CaCo3会在C室产生结垢，从而影响工作。
在这种情况下，进入EDI之前的工艺要进行调整以降低硬度。
硬度较高的水源建议采用软化器。
占地面积小
EDI系统与混床相比在相同流量处理能力的条件下占地面积要小的多，约为１／１０。
这种为客户着想的设计是通过省去巨大的再生储存和废水中和系统而得以实现的。
EDI成套装置规格表
组件设计：
EDI元件可以根据项目情况，由不同数量的元件组装成大小不同的系统以满足各种规模项目要求
EDI成套装置规格表
最大产水量
体积（长x宽x高）
EDI元件
gpm
m3/h
元件数量
电流、电压
英寸
厘米
EDI-10
10
2.2
1
6A@350VDC
50"x26"x79"
125x65x200
EDI-20
20
4.5
2
6A@350VDC
50"x26"x79"
125x65x200
EDI-30
30
6.5
3
15A@350VDC
92"x40"x87"
230x100x220
EDI-40
40
9
4
15A@350VDC
102"x40"x87"
260x100x220
EDI-60
60
13
6
25A@350VDC
116"x40"x87"
295x100x220
EDI-80
80
18
8
25A@350VDC
99"x63"x87"
250x160x220
EDI-100
100
23
10
35A@350VDC
110"x63"x87"
280x160x220
EDI-120
120
27
12
35A@350VDC
122"x63"x87"
310x160x220
EDI-140
140
32
14
55A@350VDC
106"x83"x89"
270x210x225
EDI-160
160
35
16
55A@350VDC
106"x83"x89"
270x210x225
EDI-180
180
40
18
55A@350VDC
118"x83"x89"
300x210x225
EDI-200
200
45
20
70A@350VDC
118"x83"x89"
300x210x225
EDI-220
220
50
22
70A@350VDC
134"x83"x89"
340x210x225
EDI-240
240
55
24
70A@350VDC
134"x83"x89"
340x210x225
EDI-260
260
60
26
95A@350VDC
146"x83"x89"
370x210x225
EDI-280
280
63
28
95A@350VDC
146"x83"x89"
370x210x225
EDI-300
300
67
30
95A@350VDC
158"x83"x89"
400x210x225
EDI-320
320
72
32
95A@350VDC
158"x83"x89"
400x210x225
EDI-360
360
80
36
135A@350VDC
236"x87"x91"
600x220x230
EDI-400
400
90
40
135A@350VDC
236"x87"x91"
600x220x230
EDI-440
440
98
44
135A@350VDC
288"x87"x91"
730x220x230
EDI-460
460
104
46
135A@350VDC
288"x87"x91"
730x220x230
EDI推荐工艺流程
1UF+RO+加碱+RO+EDI（二级RO工艺）
2UF+SF+加碱+RO+EDI（一级RO工艺）
3UF+RO+DGS+SF+EDI
4UF+RO+DGS+EDI
5UF+RO+EDI
6EDI特殊工艺:
前处理系统+EDI
（注：
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