电去离子净水技术—实用分析方法的应用讨论

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电去离子净水技术—实用分析方法的应用讨论-北京EDI水处理设备,大连EDI电除盐系统,大连EDI超纯水设备
一、高含盐量时工况
    这种工况是指ＥＤＩ用于制备部分脱盐水时的工况.这时,ＥＤＩ的进水是自来水或经除悬浮物预处理的原水,其含盐量一般在200～300ｍｇ/Ｌ左右.这种部分脱盐水分别用于作为低压锅炉补给水和一般工业上用来调配涂料及清洗的用水.
    按我国低压锅炉水质标准规定,蒸汽锅炉采用锅外化学水处理时给水标准应达到硬度≤0.03ｍｍｏｌ/Ｌ,而对热水锅炉则放宽硬度到≤0.6ｍｍｏｌ/Ｌ.标准对水含盐量没有限制,应由采用此含盐量给水时核算锅炉排污率在经济上是否合理来定.一般工业用户对部分脱盐水水质的要求未作规定,根据用途不同,对水质的要求也有所差别,但对水质的一般要求与对工业锅炉给水的要求不相上下.这类用户采用ＥＤＩ脱盐时,ＥＤＩ就处在高含盐量时的工况.
    与低含盐量时工况相同,脱盐一开始,不计离子的电渗析迁移.等淡水室工作一段时间后,树脂层必然会出现图2(ｂ)所示的离子交换层谱.这一层谱,自上而下,对阳离子,是Ｆｅ3+和Ｃａ2+(含Ｍｇ2+)失效层、Ｃａ2++Ｎａ+的工作层以及Ｎａ+(可能含少量Ｈ+)保护层;对阴离子,则是ＳＯ42-和Ｃｌ-失效层、Ｃｌ-+ＨＣＯ3-(含ＨＳｉＯ3-)工作层以及ＨＣＯ3-(含ＨＳｉＯ3-可能还含少量ＯＨ-)保护层.
    与ＥＤＩ处在低含盐量工况时一样,高含盐量工况时ＥＤＩ树脂层的自再生仍然靠直流电场作用下水的电离.在ＥＤＩ正常运行中,自再生主要是在保护层中进行.如果ＥＤＩ能间隔运行,那么停运的ＥＤＩ利用更改运行参数如提高电压[9],可实现ＥＤＩ树脂层的彻底再生,此时靠水电离出Ｈ+和ＯＨ-离子,将树脂全部转变为Ｈ型和ＯＨ型,一旦ＥＤＩ重新投运,则其树脂层又很快建立起上述离子交换层谱,见图2(ｂ),从而实现高含盐量工况下水的电去离子处理.北京EDI水处理设备,大连EDI电除盐系统,大连EDI超纯水设备
    如果在高含盐量工况下使用ＥＤＩ时淡水室内离子交换层能稳定地建立起来这种层谱,那么ＥＤＩ的出水就是部分脱盐的软化水.这种ＥＤＩ出水与用Ｎａ离子交换软水不同,从阳离子来看,它直接除去欲处理水的Ｆｅ3+、Ｃａ2+(含Ｍｇ2+),且不再从树脂交换出Ｎａ+来补充,而从阴离子来看,还除去部分ＳＯ42-和Ｃｌ-,从而使ＥＤＩ出水的总含盐量大幅度减少.
    这种电去离子处理与单纯的电渗析或反渗透不同,此时由于离子交换作用参与,在正常运行下不会出现出水含有硬度离子Ｃａ2+(含Ｍｇ2+)的现象,而经单纯电渗析或反渗透的水可能都含有少量钙、镁离子.
    ＥＤＩ处理与其它膜处理一样,要注意灭菌和防垢.灭菌是指除去水中细菌,防止细菌在膜和树脂上滋生繁殖,常用紫外光照射.防垢是防止膜表面结垢,常用调节ｐＨ值先经软化处理,使ＥＤＩ倒极[10]运行等方法,当ＥＤＩ处在低含盐量工况时,因其进水含Ｃａ2+极少,不会发生膜结垢问题.
    为了防止膜结垢,如要采用上述防垢处理,不如采用一般的倒极电渗析作初步脱盐处理,这不但解决了ＥＤＩ的膜结垢问题,同时也减轻了ＥＤＩ的脱盐负担.
    因此,对于含盐量>300ｍｇ/Ｌ的高含盐量水,如要用ＥＤＩ处理,更应先用普通的电渗析除去大部分钙和降低含盐量为宜.
二、结论
    电去离子方法是一种将电渗析和离子交换有机地结合在一起的离子分离方法.根据已有的大量实践和理论,将电去离子过程进行时所发生化学反应分清主次、前后和地点,得出描述电去离子的反应叠加实用分析方法,用它能圆满解释应用ＥＤＩ除去水中电解质离子制备超纯水、纯水、软化水和部分去离子水等实用问题,从而有利于ＥＤＩ的推广应用.

    在应用ＥＤＩ来除去水中电解质离子时,ＥＤＩ可在两种状态下工作:在低含盐量时,靠水电离产生Ｈ+和ＯＨ-自行再生离子交换树脂,树脂Ｈ型和ＯＨ型工作,用ＥＤＩ制得超纯水和纯水,供电子、医药等行业和火力发电厂使用,这种净水器称为电去离子纯水器[4];在高含盐量时,树脂呈盐基型,用ＥＤＩ制得软化水和部分去离子水,供工业锅炉及有关工业使用,这种净水器称为电去离子软水器[11].
    电去离子净水技术的推广普及,将实现不用酸碱盐化学药剂再生离子交换树脂,从而完成离子交换水处理工艺过程的重大变革,将它变为一种对环境无害的工艺.
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