近几十年以来,混床离子交换技术(D)一直作为超纯水制备的标准工艺。由于其需要周期性的再生且再生过程中消耗大量的化学药品(酸碱)和工业纯水,并造成一定的环境问题,因此需要开发无酸碱超纯水系统。
正因为传统的离子交换已经越来越无法满足现代工业和环保的需求,于是将膜、树脂和电化学原理相结合的EDI技术成为水处理技术的一场革命。其离子交换树脂的的再生使用的是电能,而不再需要酸碱,因而更满足于当今世界的环保要求。
自从1986年EDI膜堆技术工业化以来,全世界已安装了数千套EDI系统,尤其在制药、半导体、电力和表面清洗等工业中得到了大力的发展,同时在废水处理、饮料及微生物等领域也得到广泛使用。
EDI超纯水设备优点
连续电除盐(EDI,Electro-deionization或CDI,Continuous Electrode ionization),是利用混合离子交换树脂吸附给水中的阴阳离子,同时这些被吸附的离子又在直流电压的作用下,分别透过阴阳离子交换膜而被去除的过程。此过程离子交换树脂不需要用酸和碱再生。这一新技术可以代替传统的离子交换( DI )装置,生产出电阻率高达18 MΩ•cm的超纯水。CEDI超纯水设备应用在反渗透系统之后,取代传统的混床离子交换技术生产稳定的超纯水。EDI技术与混合离子交换技术相比有如下优点:
①水质稳定
②容易实现全自动控制
③不会因再生而停机
④不需化学再生
⑤运行费用低
⑥厂房面积小
⑦无污水排放
EDI工作过程
一般自然水源中存在钠、钙、镁、氯化物、硝酸盐、碳酸氢盐等溶解物。这些化合物由带负电荷的阴离子和带正电荷的阳离子组成。通过反渗透(RO)的处理,95%-99%以上的离子可以被去除。RO纯水(EDI给水)电阻率的一般范围是0.05-1.0MΩ•cm,即电导率的范围为20-1μS/cm。根据应用的情况,去离子水电阻率的范围一般为5-18 MΩ•cm。另外,原水中也可能包括其它微量元素、溶解的气体(例如CO2)和一些弱电解质(例如硼,二氧化硅),这些杂质在工业除盐水中必须被除掉。但是反渗透过程对于这些杂质的清除效果较差。因此,EDI的作用就是通过除去电解质(包括弱电介质)的过程,将水的电阻率从0.05-1.0MΩ•cm提高到5-18 MΩ•cm。