EDI技术概述
EDI(ElectroDeIonization)一种电去离子技术,我国又称填充床电渗析、电除盐,是20世纪80年代以来国内外逐步兴起的纯水、高纯水生产技术,该技术将电渗析与离子交换技术有机结合,利用离子交换树脂的离子交换作用和离子交换膜的选择性透过功能,在直流电场的作用下实现深度去除水中离子,直接制备纯水、高纯水。EDI克服了电渗析过程中的浓差极化现象和离子交换树脂需不断化学再生的缺点,是目前世界上*先进的绿色环保创新型纯水、高纯水生产技术,在去离子技术领域具革命性意义。
EDI技术的局限性
近三十年来,我国市场上EDI电去离子设备在深度除盐、纯水制备领域已获广泛应用,但现有技术仍有局限,突出表现为:
1、 EDI对进水水质要求严格,水质的波动对EDI稳定运行产生较大影响。为了保证EDI系统的稳定运行,用户不得不采用两级反渗透为前处理,使得整个制水系统的投资成本居高不下,在一定程度上限制了EDI电去离子设备的进一步推广应用。
2、 另一个影响EDI系统的运行稳定性的核心问题是膜堆的结垢,模堆结垢会导致膜片污堵,离子迁移受到影响,产品水质下降,压力上升,EDI系统内部流量发生变化,导致模块不可逆转的烧毁。即使及时发现并进行清洗,模块的频繁清洗也会降低EDI离子膜的性能和使用寿命,影响EDI的长期稳定运行。
针对传统EDI在运行中出现的问题,QUA公司研发人员开发出新一代的EDI产品-FEDI(双极式电除离子),它使一种好的技术更加优越,克服了传统EDI运行中存在的问题,使EDI技术的应用范围更宽泛、更稳定。使用户的运行成本更低,维护更简单,运行更稳定。
FEDI技术建立在美国两个专利基础上(US 6896814和US 7163964),该产品的双电压专利技术对水质具有更高的灵活性和耐受性,降低了结垢风险,提高了装置设计的经济学和可靠性,解决了影响EDI稳定运行的结垢及水质波动问题,由此进入了EDI2.0时代,以更有效地完成EDI取代混床,实现技术替代的历史性使命。
QUA FEDI产品的详细描述
FEDI(Fractional ElectroDeiIonization双极式电除离子)技术是EDI(电除离子)技术的进一步发展,使一种好的技术更加优越。该产品的开发考虑到了EDI(传统电除离子)的局限,即结垢导致的模块效率降低及模块烧毁风险,进水波动导致的运行不稳定、不可靠。
根据EDI除盐理论,EDI主要去除两种类型的杂质离子:一种是强电离离子(二价离子如Ca, Mg, SO4,和单价离子Na, Cl和HCO3),以及弱电离离子(如CO2,B和SiO2)。
在传统的EDI(电除离子)中,每个模块使用同一种电流以同样的方式去除强电离离子和弱电离离子杂质,由于在EDI(电除离子)模块的浓水室中碱度的存在、PH值的变化及硬度的浓缩,形成一个容易结垢的环境,即使进水硬度极低,也会导致硬度的沉淀,所以必须限制进水的硬度。
两种类型的离子需要不同的驱动力(电流)来移动和分离,强电离离子需要较小电流,而弱电离离子需要更高的电流,分段式电除离子FEDI技术在两段中分别使用了不同的电流和电压区别性地处理强电离和弱电离离子,而不是在整个模块中使用同一种电流,这样使得绝大部分的强电离离子,主要是在较高电流下能形成沉淀的二价离子在**段就得以去除,随后在二段中使用较高电流去除弱电离离子。一段和二段中浓水单独分开,两段中的离子都得以排出,从而防止的硬度的沉淀。各段主要特点及功能如下:
一段:绝大部分强电离离子如硬度在这一段被去除,在较低的电压和电流情况下运行,只需要1/3的总耗电量,由于一段内在相同电压情况下H + 迁移速度远大于OH- ,所以在浓水室形成酸性环境,迁移过来的硬度离子不会在这一段结垢,而富含硬度离子的浓水由一段上部排出,避免在二段产生结垢,从而使得分段式电除离子FEDI具有更高的耐受硬度的能力。另外,模块的离子交换填料专利构造进一步减少了硬度结垢的风险。
二段:弱电离离子(如硅和硼)在这一段得到去除,二段中较高的电流和电压使得水中残留的弱电离离子得到有效的去除,而绝大部分的强电离离子已经在**段中得以去除,较高的电压也保证了二段填料处于高度再生状态,从而保证获得*终极优的产水水质。同时,由一段中过来的OH- 及二段形成的高PH环境有助于CO2及硅和硼等弱电离离子的有效去除。
总之,硬度是结垢的成分,是传统的EDI(电除离子)中进水的主要限制因素,通过采用两段式分离与不同电压的结合工艺,分段式电除离子FEDI技术能够:
A、 具有更高的硬度耐受能力---通过设计两个明显不同的浓水室,两段浓水分流,从而降低硬度结垢风险。
B、 有效应对进水水质波动,调节更灵活---独立的两段式设计,进水水质波动时可以灵活调整。进水电导率变化可以单独调整一段电流和电压,进水CO2或SiO2或B发生变化,可单独调整二段电流和电压,灵活应对,确保产水水质的稳定。
C、 电耗*优化---在需要高电流的地方使用较高的电流,在需要低电流的地方使用较低的电流,实现电力消耗*优化。
D、 确保*优、持续、一致的产水品质---在一段硬度去除区域去除大部分的去离子负荷,而剩下的离子在二段硅去除区域以抛光的方式得到有效去除,从而能确保*优、持续、一致的产水品质。
QUA FEDI技术特点
FEDI ------下一代的EDI技术
FEDI 技术以美国两个发明专利为基础:
美国专利号 – 6896814 B2 May 24 2005
美国专利号– 7163964 B2 Jan 16 2007
专利的双电压设计+专利的树脂填充技术
更低的投资成本------单级反渗透+FEDI工艺适用
更宽的进水条件------进水硬度*高可达3ppm
更强的抗波动性-----运行更稳定,系统更安全
更好的产水品质------硅去除效果更好低至5ppb
更低的运行能耗-----强弱离子分别去除优化功耗
更低的结垢倾向------避免在模块内部产生结垢
更长的使用寿命-----减少清洗,延长使用寿命
FEDI2-5X-SV 0.6T
FEDI2-10X-DV 1.2T
FEDI2-20X-DV 2.3T
FEDI2-30X-DV 3.5T
FEDI2-45X-DV 5.2T
FEDI2-30X-HF 5.8T