EDI系統(tǒng)
EDI（Electrodeionization）又稱連續(xù)電除鹽技術(shù)，它科學(xué)地將電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù)融為一體，通過陽、陰離子膜對(duì)陽、陰離子的選擇透過作用以及離子交換樹脂對(duì)水中離子的交換作用，在電場的作用下實(shí)現(xiàn)水中離子的定向遷移，從而達(dá)到水的深度凈化除鹽，并通過水電解產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子對(duì)裝填樹脂進(jìn)行連續(xù)再生，因此EDI制水過程不需酸、堿化學(xué)藥品再生即可連續(xù)制取高品質(zhì)超純水，它具有技術(shù)、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于電力、電子、醫(yī)藥、化工、食品和實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域，是水處理技術(shù)的綠色革命。 出水水質(zhì)具有很高穩(wěn)定度。
系統(tǒng)簡介
EDI（Electrodeionization）是一種將離子交換技術(shù)、離子交換膜技術(shù)和離子電遷移技術(shù)相結(jié)合的純水制造技術(shù)。它巧妙的將電滲析和離子交換技術(shù)相結(jié)合，利用兩端電壓使水中帶電離子移動(dòng)，并配合離子交換樹脂及選擇性樹脂膜以加速離子移動(dòng)去除，從而達(dá)到水純化的目的。
因而，這里的EDI系統(tǒng)是一種純水制造系統(tǒng)。
在EDI除鹽過程中，離子在電場作用下通過離子交換膜被清除。同時(shí)，水分子在電場作用下產(chǎn)生氫離子和氫氧根離子，這些離子對(duì)離子交換樹脂進(jìn)行連續(xù)再生，以使離子交換樹脂保持狀態(tài)。
超純水制造歷史進(jìn)程階段：預(yù)處理過濾器——>陽床——>陰床——>混合床第二階段：預(yù)處理過濾器——>反滲透——>混合床目前階段：預(yù)處理過濾器——>反滲透——>EDI（無需酸堿） 近幾十年以來，混床離子交換技術(shù)（D）一直作為超純水制備的標(biāo)準(zhǔn)工藝。由于其需要周期性的再生且再生過程中消耗大量的化學(xué)藥品（酸堿）和工業(yè)純水，并造成一定的環(huán)境問題，因此需要開發(fā)無酸堿超純水系統(tǒng)。 正因?yàn)閭鹘y(tǒng)的離子交換已經(jīng)越來越無法滿足現(xiàn)代工業(yè)和環(huán)保的需求，于是將膜、樹脂和電化學(xué)原理相結(jié)合的EDI技術(shù)成為水處理技術(shù)的一場革命。其離子交換樹脂的的再生使用的是電能，而不再需要酸堿，因而更滿足于當(dāng)今世界的環(huán)保要求。
工作原理
電去離子(EDI)系統(tǒng)主要是在直流電場的作用下，通過隔板的水中電介質(zhì)離子發(fā)生定向移動(dòng)，利用交換膜對(duì)離子的選擇透過作用來對(duì)水質(zhì)進(jìn)行提純的一種科學(xué)的水處理技術(shù)。電滲析器的一對(duì)電極之間，通常由陰膜，陽膜和隔板(甲、乙)多組交替排列，構(gòu)成濃室和淡室(即陽離子可透過陽膜,陰離子可透過陰膜)。淡室水中陽離子向負(fù)極遷移透過陽膜,被濃室中的陰膜截留;水中陰離子向正極方向遷移陰膜,被濃室中的陽膜截留，這樣通過淡室的水中離子數(shù)逐漸減少，成為淡水，而濃室的水中，由于濃室的陰陽離子不斷涌進(jìn)，電介質(zhì)離子濃度不斷升高，而成為濃水，從而達(dá)到淡化、提純、濃縮或精制的目的。
系統(tǒng)特點(diǎn)
自從1986年EDI膜堆技術(shù)工業(yè)化以來，已安裝了數(shù)千套EDI系統(tǒng)，猶其在制藥、半導(dǎo)體、電力和表面清洗等工業(yè)中得到了大力的發(fā)展，同時(shí)在廢水處理、飲料及微生物等領(lǐng)域也得到廣泛使用。
EDI設(shè)備是應(yīng)用在反滲透系統(tǒng)之后，取代傳統(tǒng)的混床離子交換技術(shù)（MB-DI）生產(chǎn)穩(wěn)定的超純水。EDI技術(shù)與混合離子交換技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn):
①水質(zhì)穩(wěn)定
②容易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制
③不會(huì)因再生而停機(jī) ④不需化學(xué)再生
⑤運(yùn)行費(fèi)用低
⑥廠房面積小
⑦基本無污水排放 EDI工作原理:
EDI模塊將離子交換樹脂充夾在陰/陽離子交換膜之間形成EDI單元。EDI工作原理如圖所示。 EDI模塊中將一定數(shù)量的EDI單元間用格板隔開，形成濃水室和淡水室。又在單元組兩端設(shè)置陰/陽電極。在直流電的推動(dòng)下，通過淡水室水流中的陰陽離子分別穿過陰陽離子交換膜進(jìn)入到濃水室而在淡水室中去除。而通過濃水室的水將離子帶出系統(tǒng)，成為濃水. EDI設(shè)備一般以二級(jí)反滲透（RO）純水作為EDI給水。RO純水電阻率一般是40-2μS/cm（25℃)。EDI純水電阻率可以高達(dá)18 MΩ.cm(25℃)，但是根據(jù)去離子水用途和系統(tǒng)配置設(shè)置，EDI超純水適用于制備電阻率要求在1-18.2MΩ.cm(25℃)的純水。
系統(tǒng)運(yùn)行
影響運(yùn)行因素
(1)EDI進(jìn)水電導(dǎo)率的影響。在相同的操作電流下，隨著原水電導(dǎo)率的增加EDI對(duì)弱電解質(zhì)的去除率減小，出水的電導(dǎo)率也增加。如果原水電導(dǎo)率低則離子的含量也低，而低濃度離子使得在淡室中樹脂和膜的表面上形成的電動(dòng)勢梯度也大，導(dǎo)致水的解離程度增強(qiáng)，極限電流增大，產(chǎn)生的H+和OH-的數(shù)量較多，使填充在淡室中的陰、陽離子交換樹脂的再生效果良好。
(2)工作電壓-電流的影響。工作電流增大，產(chǎn)水水質(zhì)不斷變好。但如果在增至點(diǎn)后再增加電流，由于水電離產(chǎn)生的H+和OH-離子量過多，除用于再生樹脂外，大量富余離子充當(dāng)載流離子導(dǎo)電，同時(shí)由于大量載流離子移動(dòng)過程中發(fā)生積累和堵塞，甚至發(fā)生反擴(kuò)散，結(jié)果使產(chǎn)水水質(zhì)下降。
(3)濁度、污染指數(shù)(SDI)的影響。EDI組件產(chǎn)水通道內(nèi)填充有離子交換樹脂，過高的濁度、污染指數(shù)會(huì)使通道堵塞，造成系統(tǒng)壓差上升，產(chǎn)水量下降。
(4)硬度的影響。如果EDI中進(jìn)水的殘存硬度太高，會(huì)導(dǎo)致濃縮水通道的膜表面結(jié)垢，濃水流量下降，產(chǎn)水電阻率下降;影響產(chǎn)水水質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞組件濃水和極水流道，導(dǎo)致組件因內(nèi)部發(fā)熱而毀壞。
(5)TOC(總有機(jī)碳)的影響。進(jìn)水中如果有機(jī)物含量過高，會(huì)造成樹脂和選擇透過性膜的有機(jī)污染，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行電壓上升，產(chǎn)水水質(zhì)下降。同時(shí)也容易在濃縮水通道形成有機(jī)膠體，堵塞通道。
(6)進(jìn)水中CO2的影響。進(jìn)水中CO2生成的HCO3-是弱電解質(zhì)，容易穿透離子交換樹脂層而造成產(chǎn)水水質(zhì)下降。
(7)總陰離子含量(TEA)的影響。高的TEA將會(huì)降低EDI產(chǎn)水電阻率，或需要提高EDI運(yùn)行電流，而過高的運(yùn)行電流會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)電流增大，極水余氯濃度增大，對(duì)極膜壽命不利。
另外，進(jìn)水溫度、pH值、SiO2以及氧化物亦對(duì)EDI系統(tǒng)運(yùn)行有影響。
