電去離子技術(shù)(edi)簡介

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1、電去離子技術(shù)(EDI)簡介　　1電去離子凈水技術(shù)　　電去離子凈水技術(shù)是一種將電滲析和離子交換相結(jié)合的脫鹽新工藝，其英文名稱為electrodeionization(EDI)。　　EDI,可以連續(xù)出水,不需化學(xué)藥劑(酸、堿、鹽)再生,從而不污染環(huán)境;可以實現(xiàn)全自動控制;適應(yīng)性廣,從而可用于各行各業(yè)用水處理;運行成本低,經(jīng)濟性好，易于普及推廣。國外一些專家的論證與分析表明,在當(dāng)今的水處理脫鹽系統(tǒng)中,采用反滲透(RO)與EDI組合工藝,可確保獲得最佳的水處理工藝性能,其經(jīng)濟性也不錯,為這種組合工藝的推廣,提供了良好的發(fā)展前景.　　填充床電滲析脫鹽處理過程中同時進行著如下三個主要過程

2、:1)在外電場作用下,水中電解質(zhì)離子通過離子交換膜進行選擇性遷移的電滲析過程;2)陰、陽混合離子交換劑上的OH-和H+離子對水中電解質(zhì)離子的離子交換過程(從而加速去除淡水室內(nèi)水中的離子);3)電滲析的極化過程所產(chǎn)生的H+和OH-及交換劑本身的水解作用對交換劑進行的電化學(xué)再生過程.前兩個過程可提高出水水質(zhì),而最后再生過程卻因進行再生反應(yīng)而使水質(zhì)變壞,然而這一再生過程是填充床電滲析器長期不間斷運行所必需的,因此,只要選擇適宜的工作條件,就能保證獲得高質(zhì)量的純水,又能達到交換劑的自行再生.技術(shù)資料由萊特萊德北京水處理設(shè)備公司提供　　用填充床電滲析制備超純水的運行實踐也表明,此時的工

3、藝過程有兩種狀態(tài):在欲脫鹽水的鹽濃度高時,淡水室中的樹脂為鹽基型;而在鹽濃度低時,樹脂將電化學(xué)地轉(zhuǎn)為氫型和氫氧型.　　這樣,電滲析與離子交換兩者有機錯綜地結(jié)合在一起,所發(fā)生的反應(yīng)及過程,共同構(gòu)成了整個電去離子過程.即利用離子交換能深度脫鹽來克服電滲析過程因發(fā)生極化而脫鹽不徹底;又利用電滲析極化而發(fā)生水電離產(chǎn)生H+和OH-離子實現(xiàn)樹脂自再生來克服樹脂失效后通常要用化學(xué)藥劑再生的缺陷.從而,使電去離子過程達到一種比較完美的境界.這種方法適合于含鹽量低的水脫鹽處理使用,它基本上能夠去除水中全部離子,所以它在制備超純水、純水、軟化水及處理放射性廢水方面有著廣闊的發(fā)展前景.EDI為何有

4、如此廣泛的適應(yīng)性呢?下面提出一個反應(yīng)疊加實用分析方法,用它來形象理解該問題和解釋一些應(yīng)用實例.　　2　反應(yīng)疊加實用分析方法　　先將電去離子過程解體為各組成反應(yīng)再疊加合成的分析方法,依據(jù)各組成反應(yīng)的前后次序和發(fā)生地點,確定這些反應(yīng)在某種應(yīng)用場合下的主次地位,并對它們作側(cè)重于離子交換方面的應(yīng)用分析,該實用分析方法的要點描述如下:　　1)將電去離子過程解體為電滲析過程和離子交換過程,它們彼此獨立,各受其所固有的規(guī)律所支配.它們兩者雖然都起從水中除去離子的作用,但是在電去離子過程中電滲析起真正清除掉離子的作用,而離子交換僅僅起去離子的中間過渡作用.技術(shù)資料由萊特萊德北京水處理設(shè)備公司

5、提供　　2)離子交換樹脂截留住離子,抑制了電滲析,使離子交換進行;樹脂解吸出離子,抑制了離子交換,使電滲析進行.以上兩點,可形象地示意為:　　3)電滲過程中離子遷移速度由該離子在水溶液和膜中的遷移率而定.各種離子遷移率的大小決定離子從淡水室遷移至濃水室的離子濃度分布層譜.在直流電場作用下離子電滲析遷移的方向與離子受水流流動挾帶運動的方向相垂直.因此,在淡水室中陰離子和陽離子的濃度分布層譜分別偏向兩側(cè).　　4)在電滲析出現(xiàn)濃差極化時會發(fā)生水的電離,它促使樹脂解吸.發(fā)生濃差極化的位置在水溶液和樹脂顆?；蚰ぶg的界面上,有隨機性.在樹脂顆粒表面界面層中發(fā)生水電離所生成的H+和OH-

6、離子,能及時將鄰近失效樹脂再生;在膜表面界面層中發(fā)生水電離所產(chǎn)生的一種離子(H+或OH-)只是穿過膜,入濃水室,起電載體作用,不參與再生,另一種離子(OH-或H+)作橫向遷移,參與再生.原有的離子電滲析濃度分布層譜會被這種隨機產(chǎn)生的水電離造成的樹脂解吸所破壞,并且會出現(xiàn)離子多次被樹脂解吸又吸附的現(xiàn)象.　　5)離子交換反應(yīng)速度極快,遠(yuǎn)大于離子電滲析遷移速度,因此離子交換過程受擴散因素控制.同時,離子隨水流挾帶流動,水流不斷沖刷樹脂顆粒,使水中大部分離子在電滲析遷移出淡水室以前都被樹脂吸附截留住,以后再逐步解吸并電滲析遷移出淡水室而除去.可見,在電去離子過程中,樹脂是轉(zhuǎn)運離子的中

7、間體.技術(shù)資料由萊特萊德北京水處理設(shè)備公司提供　　6)電去離子過程中的離子交換應(yīng)遵守通常的柱內(nèi)離子交換層譜的分布規(guī)律[8]:在離子交換過程中,對某一種被吸附的離子,離子交換層可分為失效層、工作層和保護層;各離子層譜和先后置換的選擇性順序都根據(jù)它們與樹脂的親和力的大小而定.對強酸性陽樹脂的選擇性順序為:　　Fe3+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+　　對強堿性陰樹脂的選擇性順序為:　　SO-4>NO-3>Cl->OH->HCO3->HSiO-3離子交換層譜是判定已處理水電去離子程度的依據(jù).淡水室內(nèi)水