纯水系统EDI工艺运行影响因素

学术   2024-11-13 11:30   内蒙古  

环保水处理


从EDI脱盐设备的工作机理上分析,在运行使用过程中,影响EDI 使用效果的主要有进水水质、压力、流量、电压等几个方面因素。下面我们对EDI 运行的部分影响因素进行介绍。

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进水水质对EDI运行的影响

EDI膜块运行对进水水质要求较高(见下表),一般在EDI 的前处理中,需设置反渗透(RO)膜组件对原水进行预处理,经过双级RO处理达标的水一般可作为EDI的进水。

EDI进水水质参数表



电导率是水中离子总量的综合指标,该指标不能直接代表纯水水质。其中最主要原因是电导率不能真实反映水中弱电解质含量,特别是二氧化碳的含量。


比如同样是电导率为10μS/cm的反渗透纯水,其中二氧化碳含量可能是5ppm,也可能是35ppm。而当二氧化碳含量过高时,EDI就不能正常工作了。


另一方面,不同离子的大小不同,在水中的极性存在差异,因此EDI清除这些离子的能力也存在明显差异。由于这些原因,给水电导率只能作为一个参考指标,而TEA是更为准确衡量给水质量的指标。
水质波动会直接影响EDI 运行参数的变化,主要表现为电压直线升高。对于水质波动的情况若未及时发现,严重的会导致EDI膜块发生无法修复的损坏。常见的进水水质波动主要是温度和pH。


1.当总硬度低于0.1ppm时,EDI最佳工作的pH值范围为8.0~9.0。


2.温度对系统压力,产水电阻有直接影响,温度的降低会使水的活性降低,即水中离子的布朗运动减弱,宏观上表现为水的黏性增加,系统压力上升。而且膜的交换能力一般也随着温度的下降而降低。

如果温度上升,则会表现出相反的现象。当温度超过一定值以后,产水水质会逐渐变差,这主要是因为离子和填充树脂,离子交换膜的交换过程受离子活性等影响而减弱,所以进水温度低时我们要适当提高电压,以增加离子迁移的动力和更有效的电离水分子。压力的变化和控制是使得EDI膜块能够正常运行的另一个重要因素。


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压力对EDI运行的影响

EDI 运行时,最大进水压力应不大于0.4 MPa,压力的变大变小,都会影响到EDI的使用效果。

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进水压力过大将减少EDI 设备的使用寿命。当EDI的进水压力过大时,将导致EDI膜块内憋压,膜块容易被压变形,造成机械性的损伤,影响设备的使用寿命。

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进水压力过小将影响EDI 的产水流量。当EDI 的进水压力过小时,将直接导致淡水室的产水量下降。另外,还将使浓水室内的离子无法被完全清除,致使浓水室内的填充树脂结垢、堵塞,影响膜块的使用效果。

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产水压力对EDI 膜块的影响。EDI 的产水压力应比浓水室出水压力高0.03~0.05 MPa。若出现浓水压力比淡水高的情况,即浓水室压力高于淡水室压力,长期运行将导致膜块变形,影响产水水质。

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流量对EDI运行的影响

EDI 运行时,进水及产水流量会随着膜块使用时间的延长逐渐降低,原因是EDI运行时间久后,膜块内填充的树脂中会存在结垢、堵塞的情况,造成膜块的产水量下降。

当发现EDI的淡水产水流量下降时,应准备对膜块进行在线药剂清洗以恢复其产水量。

EDI淡水进水流量不宜过大,流量过大将增加膜块的脱盐负荷,导致淡水室产水水质不合格。

EDI浓水进水流量不宜过大,流量大对浓水室内的离子去除效果较好,但浓水室的压力随之升高,将造成对淡水室的挤压,容易使膜块变形。

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电压对EDI运行的影响

   EDI运行过程中,电流不变,电压随着电阻的增加而变大,但外界提供给EDI 膜块直流电源电压的波动将影响EDI产水水质。


(1)若外界直流电源电压变大,EDI产水水质不变,但电能耗量大,将加速EDI阴极和阳极的电极反应,对电极造成急速的腐蚀。


    阴极还原反应为:H2O→H++OH-,2H++2e-→H2↑
   阳极氧化反应为:H2O→H++OH-,4OH-→O2↑+2H2O+4e- 或2Cl-→Cl2↑+2e-


(2)若外界直流电源电压变小,EDI产水水质下降。原因是EDI 膜块内电阻不变,即对离子透过阴膜或阳膜的阻力不变,而外界提供的直流电压降低,浓盐水中的部分离子将无法透过阴膜或阳膜,故产水水质将下降。


(3)随着EDI设备的运行,膜块内颗粒污染物的积聚结垢堵塞、树脂的失效或滋生细菌对膜块的堵塞,都将引起EDI 去除离子的电阻增大,运行电压随之升高。当堵塞达到一定程度,EDI的产水水质将大幅下降、产水量减小,电压将升高至极限。


(4)启动或停止EDI 设备时,EDI 膜块内若无水有电,将可能导致电源短路情况的发生。

     针对以上问题,对EDI 运行电压提出以下几点的注意事项:

EDI运行过程中,应保持外界电源电压的稳定。若出现外界电源不稳定情况,应停止EDI设备的使用,以免造成设备损坏。

启动或停止EDI设备时,对EDI膜块须做到先通水再通电或先断电再断水,防止电源短路,损坏膜块。

EDI 运行过程中,应观察、记录其流量、压力、产水电阻、压差等参数情况。若出现产水水质下降或电压升高或产水压降升高的情况,应及时对EDI 膜块进行药剂清洗,避免EDI 膜块超负荷运行可能引发的无法修复的后果。







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