EDI电除盐系统.docx

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EDI电除盐系统

EDI电除盐系统  

2009-08-1219:

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EDI电除盐系统

                      EDI概述

                  水处理技术的发展历程

第一代 二十世纪 六七十年代

                  原水预处理→阴/阳床→混床

第二代 二十世纪 八九十年代

                  原水预处理→反渗透→混床

第三代 二十世纪 九十年代末

                  原水预处理→反渗透→EDI

    EDI技术的出现是水处理工业的一次划时代的革命，标志着水处理工业全面跨入绿色产业的时代。

                     EDI电除盐工艺系统简介：

   EDI设备（即电去离子设备）是电渗析与离子交换树脂除盐有机结合形成的新型膜分离技术，是当今世界最先进的高纯水生产技术。

   EDI工艺系统代替传统的DI混合树脂床来制造去离子水。

与DI混床最大的不同是，EDI的去离子过程可以连续进行，自动化程度高，且不需要酸碱再生。

                   EDI相比传统DI混床的优越之处：

   电渗析与离子交换技术的有机结合；

   保留了电渗析连续脱盐和离子交换深度脱盐的优点；

   离子交换树脂用量少，与普通离子交换树脂柱相比，节约树脂95%以上；

   离子交换树脂不需酸碱化学再生，节约大量酸碱和清洗用水，大大降低劳动强度；

   无废酸废碱液排放，是清洁生产技术，绿色环保产品；

   过程易实现自动控制，EDI与反渗透（RO）、超滤（UF）等水处理技术相结合，能形成完善的高纯水生产线；

   占地面积小，而且不需要像离子交换床那样，一套在用，一套再生的重复设置；

   产水水质高，电阻率可达15～18MΩ.cm。

                    EDI常用术语：

   阳极：

一种带正电的电极，吸引阴离子，表层涂钛；

   阴极：

一种带负电的电极，吸引阳离子，通常由不锈钢制作；

   浓水流：

流经浓水室并收集离子的水流；

   成品（淡水）水流：

流经纯化室或淡水室的水流。

这股水流就是去离子水；

   电导率：

水传导电流能力的一个电学测量参数，其值随水中离子的浓度和水温的变化而变化。

单位是μS/cm，一般是指25℃；

   电阻率：

描述水阻挡电流的能力的测量参数。

离子浓度降低，电阻率就增加；离子浓度增加，电阻率就降低。

这个参数与用EDI实现的去离子水平有关。

不含杂质的超纯水在25℃可以达到18.24MΩ.cm；

  直流（DC）电流：

电流不改变状态，在EDI系统中与移动的离子数量成比例，包括水裂解的离子；

  直流（DC）电压：

电压不改变极性。

电去除离子只有在这种形式的能量下才能发生。

在直流电压中会有一些交流的电压成份存在；

  电极：

传导电场的金属板（阳极和阴极），并且促进电化学反应发生，电极通过导线与外部电源相连；

  电解液：

电极附近的离子溶液。

EDI单元将两种电解液汇成一股，在通过“电解液出口”导出端口将它们输送到模块之外；

   进水：

垂直进入EDI模块的水。

它将供应给淡水室、浓水室和极水室。

这种水的水源就是反渗透的产品水；

  GPM（gpm）：

加仑每分钟。

水流量的一个测量参数。

1.0gpm相当于227升/小时，4.4gpm相当于1.0m3/hr；

  离子交换膜：

含有离子交换基团，对阴离子或阳离子具有选择性作用的薄膜，且不允许水通过；

  离子交换树脂：

含有离子交换基团，对阴离子或阳离子具有吸附作用的树脂球；

  兆欧厘米（MΩ·cm）：

用于计量从去离子系统中出来的水的纯度，它是一个电阻参数。

不含杂质的超纯水在25ºC时可以达到18.24兆欧.厘米；

  分解：

水在电流的作用之下分解成H+和OH-，这种情况发生在淡水室中离子相应较少而电压较强的情况下。

它导致水的分解以传导电流。

一般情况下电流靠溶解盐中的离子传导。

PH值波动一般跟分解作用有关。

水的极化分解作用可以使离子交换树脂再生；

  ppb：

十亿分之一，或μg/l。

用于衡量水中离子的数量，如：

超纯水中的硅含量；

  ppm：

百万分之一，或mg/l。

用于标识水中总溶解固体数目的参数单位。

这个参数单位一般用于描述进入EDI模块的水流的纯度。

在低电导率时，1ppm近似等于2μs/cm；

  TOC（总有机碳）：

水样品中活性有机化合物的含量数目参数。

非有机炭总量（CO2）为从总碳中减去有机碳后剩下的部分。

用ppm或毫克/升表示；

  TEA（总可交换阴离子）：

水样品中可交换阴离子的含量数目参数。

用ppm或毫克/升表示。

   EDI工艺采用一种离子选择性膜和离子交换树脂夹在直流电压下两个电极之间，在两极间的直流电源电场从RO预处理过的水中去除离子。

  离子交换反应在模块的淡水室中进行，依靠在淡水室的树脂吸附离子，即阴离子交换树脂释放出氢氧根离子（OH-）而从溶解盐（如氯化物）中交换阴离子，阳离子交换树脂释放出氢离子（H+）而从溶解盐中（如钠）交换阳离子。

  模块的膜对放置在两个电极之间，两电极提供直流电场给模块。

在提供的直流电场推动下，离子通过膜从淡水室被迁移到浓水室。

因此，当水通过淡水室流动时，逐步达到无离子状态，这股水流就是产品水流。

                             EDI装置配件一览表[最低配置]

序号

配件

单位

数量

备注

1

RO水加压泵

台

1

2

电动阀

台

1

3

隔膜阀

台

3

4

压力表

个

4

其中一个为总压力表

5

流量表

个

3

流量大小不一

6

EDI膜堆

个

1

7

EDI电源

台

1

8

电阻率仪

台

1

                                   EDI膜堆进水条件

项目

单位

水质指标

电导率

us/cm

≤10

pH

6~8

温度

℃

5~35

硬度（以CaCO3计）

mg/L

≤0.1

TEA

mg/L

≤20

余氯

mg/L

≤0.01

可反应硅

mg/L

≤0.5

TOC

mg/L

≤0.1

铁、锰、H2S

mg/L

≤0.01

                                 RIMEpure  EDI主要技术参数

 型号

主参数

RIMEpure-500

RIMEpure-1000

RIMEpure-2000

RIMEpure-3000

产水流量

[M3/H]

0.4-0.6

0.8-1.2

1.8-2.2

2.8-3.2

产水电阻率

[MΩ.cm]

>17

>17

>17

>17

浓水流量

[M3/H]

0.04-0.06

0.08-0.12

0.18-0.22

0.28-0.32

极水流量

[M3/H]

0.04-0.06

0.04-0.06

0.04-0.06

0.04*-0.06

水回收率

[%]

90

95

97

98

     操作电压

          [V]

100-120

200-220

300-320

400-420

     操作电流

         [A]

0.5-1

0.5-1

0.5-1

0.5-1

                      RMLDEDI的优势：

1、浓水不循环，无需加盐，系统简便稳定

产品水

极水

浓水

RO产水

2、免清洗、免再生，结构合理，水回收率高

        浓水[浓水为10%，可循环回流到RO进水]

          ↑

    EDI进水→极水[极水约为1%，阴极+阳极统一排放]

          ↓

       产品水[产水最高可达99%的水回收率]

3、产品规格齐全，满足多行业客户需求

  RMM----微型EDI产品:

        Q:

0.005------0.1T/H;

  RMS----标准型EDI产品:

      Q:

0.12--------3.6T/H;

  RMB----大型EDI产品:

           Q:

5.0--------10.0T/H.

4、自主知识产权，能耗低，出水品质高

                                  国外竞争对手技术性能比较

品牌

产水电阻率MΩ.cm

水回收率％

功耗Kwh/m3

备注

RIMEpure

16--18

95

0.27

1m3/h

E-CELL

16—18

95

0.27

1m3/h

Ionics

17.2

90

0.26

15m3/h

                                      应用领域：

  电子芯片高纯水；

  电力高压锅炉补给水；

  化工、冶金、电镀等行业纯水、高纯水；

  生物技术、实验技术----纯水、高纯水。

                                 RO-EDI纯水设备工艺流程 

应用行业

                                 工艺流程

电子行业

   自来水加压泵→超滤装置→超滤水箱→超滤水泵→活性炭吸附器→软化水器→保安过滤器→高压泵→一级反渗透装置→高压泵→二级反渗透装置→中间水箱→中间水泵→电去离子装置→抛光树脂柱→终端水箱

医疗行业

   自来水加压泵→超滤装置→超滤水箱→超滤水泵→活性炭吸附器→软化水器→保安过滤器→高压泵→一级反渗透装置→反渗透水箱→反渗透水泵→电去离子装置→终端水箱

                                        主要单元功能阐述：

   活性炭：

从进水流中除去氯气和一些氯胺，以保护反渗透膜、离子交换树脂和离子选择性膜不受化学氧化降解。

它还能够除去许多溶解有机物和杀虫剂，防止它们通过反渗透膜而进入EDI模块。

   软化器：

从进水流中除去硬的阳离子（Ca2+、Mg2+）以防止在RO或EDI中结垢。

软化后允许RO系统有较高的回收率。

软化后也允许进水流的pH值升高，使得二氧化碳和二氧化硅能更有效的从RO和EDI系统中除去。

也可以除去促使PA薄膜和EDI中树脂催化氧化的铁和其它活性金属。

   悬浮物过滤器：

从进水流中除去不溶解物质，防止反渗透膜阻塞。

   去除气体组件：

为了得到高电阻率的高质量的纯水，进水中的气体也要除去。

其中最主要的是除去CO2。

低含量的CO2可以使EDI模块更有效地去除SiO2。

去除气体模块可以是一个气体传送膜单元，最好置于RO之后，但是也可以置于前面。

   反渗透系统：

除去大多数溶解盐和有机物。

如果恰当维护，一个RO系统可以除去98~99%以上的离子和有机物质。

恰当的预处理对于较低的维护频率至关重要。

RO膜最好用高脱盐率复合膜（TFC）。

反渗透将进水分成两股水流----成品水和浓缩水。

只有成品水才能进入EDI模块，RO浓缩水有太高的硬度和其它杂质离子。

   压力调节器：

用于调节供给反渗透膜以及EDI模块上的压力。

   压力表：

测量RO和EDI水流的工作压力。

   取样阀：

小的“测试阀”允许一个人在系统常规运行和故障状态时采集水的样品。

建议从产水和浓水流中取样，在多模块系统中从每一个模块采样是最理想的。

   流量计：

测量各种水流的流量。

可以给控制器发送信号。

   流量开关：

确保仅仅当有水流量时EDI才能供电，如果流过EDI模块的流量太小或没有水，它将引起系统关闭。

这个可以由电源单元直接互锁或是通过控制器互锁。

   电导率表：

测量并显示从RO和EDI的各个部件出来的成品水的质量。

RO的成品一般测量电导率或总溶解固体TDS，EDI产水一般测量电阻率（MW.cm）。

   传感器：

用于测量进入EDI组件的水的质量（电导率）和测量EDI成品的质量（电阻率）。

   控制器：

提供包括启动和自动操作在内的系统控制，可以直接控制电源，包括EDI流量过低时关断电源的保护程序，在RO电导率高于设定值或EDI电阻率低于设定值时报警。

在自动冲水模式中，应该能够将RO的成品水转换到下水道直到获得初始电导率的品质----这可以防止EDI的离子过载，减少EDI的维修频率。

可以按照用户的要求增加其它的保护措施，可以跟工厂的主控制器进行通讯。

   电源供给：

给EDI模块提供直流（DC）电压的电力源，应该有电流限制，并且能被系统控制器关断。

为保护EDI模块，电源应在EDI模块的任何水流的流量低于设定值时自动关断。

   压力调节阀：

防止产生过大的预处理压力的波动。

   气体排放：

注意极水废液中含有水和气体。

气体包括Cl2（大部分溶解）、H2和O2。

这些气体必须被安全排出。

注意到H2的爆炸极限水平（LEL）为4%，所以这种气体必须分散，加以稀释。

正常的安全范围是LEL水平为25%，或低于1%。

                                       故障分析与排除方法

装置部位

故障现象

原因分析

排除方法

预处理

闭合预处理控制开关，不工作

原水水箱水位过低

检查进水浮球阀是否打开

泵运转，但达不到额定压力和流量

泵反转

重新接线

泵内有空气

排除泵内空气

接触器过载，保护快速跳开

与过载装置接点不良

检查与过载装置的接点

电线接头不良

检查线接

水泵卡住不能转动

水泵电机过载

拆开水泵，检查是否卡死

过载跳脱设定值太低

计算是否过载

重新设定过载值

    RO

 初级除盐

闭合RO控制开关，不工作

控制部分空气开关保护动作或电线脱落

闭合空气开关，接好电线

热保护元件保护后未复位

按下复位按钮

进水水压过低

检查水路，检查精密过滤器滤芯是否堵塞

接触器过载，保护快速跳开

与过载装置接点不良

检查与过载装置的接点

电线接头不良

检查线接点

水泵卡住不能转动

拆开水泵，检查是否卡死

水泵电机过载

计算是否过载

过载跳脱设定值太低

重新设定过载值

接线脱落

检查接线

设备启动后进水电磁阀未打开

电磁阀内部故障

检查电磁阀，修理或更换

泵反转

重新接线

泵运转，但达不到额定压力和流量

泵内有空气

排除泵内空气

RO装置低压停机

原水供应不足

检查原水水泵和前处理系统是否正常工作

精密过滤器滤芯堵塞

清洗、更换滤芯

压力调整不当

调整系统压力到最佳状态

RO高压泵运转正常但压力表显示压力不足

压力软管内有堵塞物

检查并疏通管路

软管内有空气

排除空气

压力表故障

更换压力表

RO膜前、后段压差过大

膜污染、堵塞

按技术要求进行清洗或更换

RO装置产水水质变差

RO膜污染、结垢

按技术要求进行化学清洗

RO膜组件密封老化

更换O型密封圈

更换O型密封圈

更换RO膜元件

RO装置产水量下降

RO膜污染、结垢

进行化学清洗

原水水温降低

RO装置不制水

中间水箱水位控制开关处高液位状态

检查纯化水箱及高液位线路

供水不足

检查原水前置滤材与加压泵

进水电磁阀未打开

检查电磁阀进线接头或更换

    EDI

闭合EDI控制开关，装置不工作

控制部分空气开关保护动作或电线脱落

闭合空气开关，接好电线

时间继电器故障

更换时间继电器

EDI装置停机

中间水箱缺水

开启RO装置

EDI装置低压保护

中间水泵未运转

重新启动中间水泵

中间水泵供水压力不足

中间水泵进行排气

EDI产水水质差

EDI膜堆电源整流变压器保险丝烧断

打开机箱，更换保险丝

进水水质差

清洗预处理装置，清洗或更换RO膜元件

膜堆性能下降

更换膜堆

    供水

开启输送控制开关，不送水

纯化水箱低水位

开启设备制水

供水压力不足

管网系统跑水，会加快转速

修理管网

变频器参数设置出问题

调整变频器参数