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EDI模块维修-EDI系统调试(实用篇)-EDI模块

1.EDI技术

 

在当今的水处理领域中,EDI作为一项全新的精除盐技术,其主要特点是,该产品工艺结构和工作原理充分有效的融合了离子交换和电渗析的工作特性。

 

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1.1.离子交换除盐过程:

 

所谓离子交换就是水中的离子和离子交换树脂上的功能基团所进行的等电荷反应。它利用阴、阳离子交换树脂上的活性基团对水中阴、阳离子的不同选择性吸附特性,在水与离子交换树脂接触的过程中,阴离子交换树脂中的氢氧根离子(OH-)同溶解在水中的阴离子(例如CI-等)交换,阳离子交换树脂中的氢离子(H+)同溶解在水中的阳离子(例如Na+等)交换。从而使溶解在水中的阴、阳离子被去除,达到纯化的目的。

 

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1.2.电渗析脱盐过程:

 

电渗析技术利用多组交替排列的阴、阳离子交换膜,这种膜具有很高的离子选择透过性,阳膜排斥水中阴离子而选择透过阳离子,阴膜排斥水中的阳离子而选择透过阳离子。在外直流电场的作用下,淡水室中的离子做定向迁移,阳离子穿过阳膜向负极方向运行,并被阴膜阻拦于浓水室中。阴离子穿过阴膜而向正极方向运动,并被阳膜阻拦于浓水室中,所以水进入淡水室后,其离子浓度会逐渐降低,从而达到脱盐的目的。

 

 

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1.3.EDI的工作原理及脱盐过程:

 

EDI的核心实际上就相当于在电渗析的淡水室填装了阴、阳离子交换树脂,示意图如下:

 

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与普通电渗析相比,EDI的这种结构上的变化,使淡水室的脱盐过程发生了质的变化,而且其工作原理并非只是将电渗析和离子交换除盐技术简单的叠加,主要特点是确保了它在运行过程中能同时进行着三个主要过程:

 

ü在直流电场作用下,水中电解质通过离子交换膜发生选择性迁移;

 

ü阴阳离子交换树脂对水中电解质进行着离子交换,并构成“离子通道”;

 

ü离子交换树脂界面水发生极化所产生的H+和OH-对交换树脂进行着电化学再生。

 

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EDI对离子的脱除顺序与离子交换树脂对离子的吸附顺序相同,如上图所示。同时我们可以这样认为,在EDI组件中的离子交换树脂,沿淡水流向按其工作状态可以分为三个层面,第一层为饱和树脂层,第二层为混合树脂层,第三层为保护树脂层。饱和树脂层主要起吸附和迁移大部电解质的作用,混合树脂层则承担着去除象弱电解质等较难清除的离子的任务,而保护树脂层树脂则处于较高的活化状态,它起着最终纯化水的作用。

 

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2.EDI装置调试前操作管理

 

EDI系统在投运前,正确的系统操作管理是保证系统长期高性能稳定运转的关键,它包括系统投运前进水水质的检测以及调整,使其能纳入标准范围,这不仅在设计时应该给予充分的考虑,而且必须落实在安装调试、操作培训以及日后运行管理中间。必须保存运行记录并进行数据的标准化,以便及时掌握系统实际性能,必要时立即采取纠正措施。当提出系统性能保证要求时,也需要提供完整和准确的记录。

 

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2.1.系统管路检查和冲洗和消毒

 

2.1.1.系统管路检查内容:

 

ü各个系统间的连接应完成;

 

ü检查和紧固EDI组件进出水软管接头;

 

ü检查和紧固各组件极水出水软管接头。

 

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2.2.系统管路冲洗

 

在装置调试前,必须用合格的RO产水对EDI进水系统管路包括所配制的设备进行认真冲洗,如:中间水箱、水泵、保安过滤器等等,以预防及消除可能潜在的二次污染对EDI组件的损害。

 

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清洗、冲洗步骤及方法

 

2.2.1.若EDI进水系统配备中间水箱,即必须首先用合格的RO产水对其进行冲洗,或者用浓度为0.5~1.0%双氧水溶液进行浸泡10小时以上;

 

2.2.2.浸泡结束,用RO产水对其进行冲洗,以彻底消除双氧水残留液;

 

2.2.3.EDI进水系统管路冲洗,首先关闭所有EDI组件浓、淡水进水阀,关闭浓水补充阀,卸下EDI装置浓、淡水进水母管端头上清洗专用活接堵板,开启EDI装置总进水阀、启动中间水泵,用RO产水对进水系统管路进行冲洗;

 

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2.2.4.若流程中EDI进水系统未配备中间水箱而由RO产水对其直接供水方式,则可以预先投运RO装置,再用其合格产水冲洗上述管路系统。(以上冲洗时间应维持在10~15分钟)

 

2.3.仪表、电气系统检查

 

2.3.1.整流电源输出到各分组空气开关与每对输入组件编号的确认,整流器能否正常启动等等;

 

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2.3.2.仪表、电气系统检查各仪表与信号取样点之间的联接是否正确、可靠,具体包括:产水电阻率表、浓水电导率表、各压力开关及流量开关是否能正确输出报警信号;

 

2.3.3.确认PLC程序编制已完成。

 

2.4.浓水循环泵、加盐泵检查

 

2.4.1.检查确认浓水循环泵的正反转;

 

2.4.2.加确认盐计量泵正常工作。

 

2.5.EDI进水水质要求

 

为了使EDI装置能维持长期稳定的运行状态以及持续生产高纯水,必须满足四个条件。它们包括:

 

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ü稳定合格的进水水质;

 

ü合适的运行电流;

 

ü合理的流量以及必要的浓淡水操作压力差。

 

上面的任一条件不满足,装置将难以稳定的生产高纯水。虽然所有的水质参数都很重要,但需要特别重视的是:TEA、CO2、硬度以及硅含量。

 

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2.5.1.总可交换阴离子(TEA)

 

以目前技术水平,EDI膜组件允许处理的水中阴、阳离子最大含量均为25mg/l(按CaCO3计)。虽然进水中的阴阳离子是平衡的,但大多数进水中或多或少含有CO2,CO2在膜组件内和水电解产生的OH-结合可以转变成HCO3-或CO32-。

 

因此可交换总阴离子(TEA)总是高于可交换总阳离子(TEC)。所以如果进水中TEA小于25mg/l(CaCO3计),则水中的TEC含量必定小于25mg/l(按CaCO3计),因此控制了进水的TEA含量也就基本满足了膜组件对进水中可交换乃至可迁移离子浓度的要求。

 

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由于不同的离子有不同的电导率,因此很难准确根据进水的电导率对进水中所含离子的总量进行计算。为了确定进水离子的组成,需要对进水进行详细的水质分析。

 

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如果进水中TEA含量高于25mg/l(按CaCO3计),则不能直接作为膜组件装置的进水,否则得不到高纯水。


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