网上真人现金平台官方是一家集网上真人现金平台官方,网上真人现金平台官方,网上真人现金平台官方于一体的综合性娱乐公司,为玩家提供全方位的游戏体验,诚邀您的体验。

您好,歡迎來到萊特萊德大連水處理設備公司
領先流體過濾與分離技術解決方案服務商

Leading fluid filtration and separation technology solutions provider

您的位置:首頁 > 資訊中心 > 技術資料>EDI在純水清潔生產中的結構原理

EDI在純水清潔生產中的結構原理

2012-03-29

  EDI在純水清潔生產中的結構原理

  進水按一定比例通過C室和D室。離子在D室的行為可以理解為四個過程:①離子在電場作用下向濃水室遷移;②離子與樹脂的結合;③水的電離和遷移,遷移到C室中的H+和OH-離子又結合成水;④由于電場作用,離子不斷從樹脂上離解,使樹脂不斷再生。它們在電場作用下達成平衡(以Na+為例):

  EDI在純水清潔生產中的結構原理

  EDI技術的發展

  電去離子是一種將離子交換樹脂和離子膜相結合,在電場作用下連續去除離子的水處理方法。該技術是隨著工業生產對純水質量要求不斷提高和環保對水處理中水利用率和化學物品的排放控制要求提高而逐步發展起來的。

  歷史上,早期的純水的需求主要來自于醫藥、化工、發電、造紙等行業,水質要求相對較低。在六、七十年代,純水制備主要采用蒸餾和離子交換。前者能耗很高,后者需要化學藥劑再生,既麻煩又不經濟,而且由于強型樹脂對一般有機分子去除效果很差,出水中TOC含量高。隨著半導體工業的發展,對純水質量要求不斷提高,從而大大推動了純水技術的發展。到八十年代,膜技術得到廣泛應用,微濾、超濾、電滲析和反滲透(RO)等先進的水處理技術得到長足發展。RO-混床系統取代了傳統的離子交換系統,解決了TOC問題,滿足了諸如電子等行業對純水質量要求。但是,由于RO脫鹽率有限,混床需要化學藥劑再生的問題仍未解決,并且出于環保需要,減少化學再生藥劑使用的呼聲越來越大,因而以電化學為基礎的EDI技術便得到了重視。

  早在四十年前,EDI就作為一種不用化學藥劑再生的水處理方法而用于實驗室。EDI技術的長足發展是近十年,尤其是近幾年來的事情。初期的EDI系統設計不完善,可靠性有問題,而且價格偏高,只適合于小流量用戶,F在國外如美國E-CELL等公司已成功地商業化生產EDI設備,出水質量可與混床出水相媲美;EDI與RO一樣設計成標準模塊,可大批量生產和大規模組合,水量也能滿足工業用水量要求。

  EDI結構和工作原理

  EDI常與RO連用,構成RO-EDI純水系統。如上所述,EDI已設計成標準模塊,EDI單元就是由若干模塊組合而成。每個EDI模塊結構如圖1所示,有數個雙腔室夾在兩個電極(加直流電)之間,呈層疊式板框結構;雙腔室包括淡水腔(用D表示)和濃水腔(用C表示);二腔之間隔以一對陰、陽離子膜(亦稱陰向膜或陽向膜),陰、陽膜間裝填陰陽樹脂混合床構成D室;該陰、陽膜分別與另一D室中的陽、陰膜間構成C室。

  進水按一定比例通過C室和D室。離子在D室的行為可以理解為四個過程:①離子在電場作用下向濃水室遷移;②離子與樹脂的結合;③水的電離和遷移,遷移到C室中的H+和OH-離子又結合成水;④由于電場作用,離子不斷從樹脂上離解,使樹脂不斷再生。它們在電場作用下達成平衡(以Na+為例):

  與普通混床不同之處在于,進入D室中的陰、陽離子先是與樹脂結合,而后在直流電場作用下從樹脂上不斷離解,分別通過陰、陽膜向陽極和陰極移動,樹脂同時得以再生。由于上述平衡作用,在水流方向上形成濃度梯度,可根據進水情況和出水要求調節電流(電壓)大小,使流出的水為不含陰、陽離子的純水;由于膜對陰、陽離子的選擇通透性,進入C室的離子不能通過另一極膜而在C室濃縮。

  典型的EDI系統中,90%~95%的進水是通過D腔的,5%~10%的進水通過C腔。為了防止結垢,濃水用泵強制循環,高速通過膜面。濃水部分排放;排放的濃水可返回RO再處理。

  EDI的經濟技術特點及環保價值

  EDI技術的最大特點是用電場和離子膜取代離子交換樹脂的化學再生,使RO-EDI純水系統在設備結構、使用操作、運行費用等方面與RO2混床相比具有明顯優勢;并克服了再生樹脂所產生的廢水排放問題,同時有廢水需要處理的單位,也可以到污水寶項目服務平臺咨詢具備類似污水處理經驗的企業。

  EDI與RO配套使用,可調節電流以改變出水質量,用標準模塊組合改變出水量。十多年的商業應用表明,該系統在100磅/平方英寸(7kg/cm2)壓力下運行穩定,出水電阻率可達到16M8&S226;cm以上,含Si量在20ppb以下,水質可靠,能滿足目前最嚴格的工業用水質量要求,出水量可高達2000加侖/分(450立方米/小時)。

  EDI不用再生樹脂,免除了樹脂化學再生配套設施(如酸堿貯罐、泵和管道)使純水系統設備結構簡化,投資節省,操作簡化,運行費用降低。近年來,國外E2CELL公司和ECODYNE公司在不同流量(50、200、600加侖/分)、不同水質(低、中、高TDS)情況下,對RO-EDI與RO2混床純水系統的技術經濟性能作了專門的比較研究。結果表明,前者的用工是0.5人時/日,后者為2人時/日;EDI安裝費用比混床低得多。設備投資安裝和運行費用按10年攤還期計,EDI投資系數為10%,EDI在低流量情況下較混床系統經濟得多;在大流量時相當。上述比較中未考慮占地和環保管理等費用,在這方面EDI占明顯優勢。

  技術經濟比較還表明,EDI比混床系統更能適應進水中TDS變化而不影響出水質量,而且對制水成本影響很小。

  EDI環境效益顯著,表現在二個方面:克服了樹脂化學再生造成的廢水污染;EDI排放的濃水可直接回到RO之前再利用,這樣EDI單元可以做到沒有廢水排放。

  EDI技術應用前景

  由于EDI上述優點,EDI技術和產品發展很快。目前,國際上已有多家公司生產銷售RO-EDI系統。其應用不僅在制藥、造紙、化工、發電等工業部門,而且還應用于其他領域。如美國Millipore公司Elix系列純水設備就采用了RO-EDI技術,用于分析實驗室用純水制備,其EDI出水質量符合分析實驗室用純水二級標準。事實上,EDI已在國際上形成穩定市場,并在不斷拓展。隨著環境意識的加強和環保要求的提高,與需要化學再生而產生大量廢水污染的傳統混床相比,EDI技術將倍受青睞。并且隨著膜技術的不斷發展,RO-EDI系統可望有進一步的改進。有關專家預測,未來3~5年內85%的工業水處理系統將采用RO-EDI技術。

  反滲透水處理系統的微生物污染與防治

  從1953年提出用反滲透技術淡化海水,到二十世紀60年代的商業化運營,時至今日經過50多年的發展,反滲透水處理技術成功地運用于許多領域。從反滲透技術最初只用于海水淡化,后來逐步擴大到苦咸水淡化、食品加工、醫藥衛生、飲料凈化、超純水制備等方面,產生了很高的經濟效益。?

  在反滲透水處理系統運行過程中,若系統設計不合理或運行控制不當,必然會出現膜污染的情況。在膜污染的幾種類型中(沉淀污染、微生物污染、膠體污染等),微生物污染具有其特殊性,它在反滲透水處理中所造成的運行困難是最嚴重的一種。目前,國內在反滲透水處理系統運行中,膜的微生物污染問題日漸突出。?

  微生物污染的產生和危害

  1.1產生原因

  生物污染是指微生物在膜-水界面上積累從而影響系統性能的現象。微生物污染是膜材料、流動參數(如溶解物,流動速度,壓力等)和微生物間復雜的相互作用的結果。微生物污染基本上是一個生物膜生長的問題。?

  微生物污染的主要來源是RO進料水。由于地表水和淺層地下水中都存在著微生物,預處理系統未正常有效工作,微生物就會進RO組件,而RO組件內部潮濕陰暗可為微生物生長提供理想環境,若在進人反滲透系統前不加以殺滅,這些微生物將以反滲透膜為載體借助反滲透濃水段的營養鹽而繁殖生長,在溫較熱的條件下,微生物的生長更是迅速,幾天之內便可在反滲透膜表面形成生物膜層,導致反滲透系統進出水間壓差迅速增大,產水量與脫鹽率快速下降,同時污染產品水。另一方面預處理也可能是微生物污染源,如輔助除去懸浮物體的絮凝劑過量,給微生物提供了適宜的生長環境。在RO系統中,主要存在的是好氧性細菌,一般未見真菌和霉菌,好氧菌在系統不同階段分布不同,如表1可以看出原水罐是滋生細菌的主要場所,其次RO處理器內部也有細菌的生長(由于膜的有機材料給細菌的生長提供了一定的條件)?

  1.2危害

  目前商品化的反滲透膜材料主要有醋酸纖維和聚酰胺兩大類。而醋酸纖維素膜裝置是目前超純水制造系統中常用且經濟的反滲透裝置。但其最大的缺點之一就是抗微生物的侵蝕能力較差。聚酰胺類膜盡管能抗微生物侵蝕,但污染問題仍然存在。大量微生物在膜、組件內的大量繁殖.將造成三方面的不良后果,第一是微生物要吞食反滲透膜,脫鹽層被侵蝕而使脫鹽率下降,并造成膜壽命縮短,使膜結構的完整性遭到破壞,甚至造成重大系統故障(僅對CA膜);第二是微生物的大量繁殖和代謝,產生大量的膠體物質,致使膜被堵塞,會增大給水壓降,造成通水量下降;第三將造成產水中細菌總數的增加,使產品水質下降;第四是生物膜(粘泥)不溶于酸,難溶于堿,幾乎不受水流剪切力的影響,即使頻繁沖洗,也不能沖掉。消毒殺菌也難于使粘泥徹底清除。微生物的一個重要特征是它們具有對營養水動力或其他條件變化作出迅速生化和基因調節的能力。因此,生物污染比非活性的膠體污染或礦物質結垢危害性更大。 ?

  目前廣泛應用的TFC反滲透膜,它的關鍵材料是聚丙烯酰胺,它對氧化性物質不具備堅強的抵抗力,因此,用戶一般都控制了反滲透入口的氧化還原電位,使膜在無氧化劑的環境下工作,而細菌等微生物附在膜的表面和通道網層上,憑借水中的營養成分大量繁殖。許多文獻都表明,這種污染似乎在膜的中部發生,但從實際看來,經常是整個系統一起泛濫。

  微生物污染的預測與簡易辨別方法

  (1)測定從原水入口、預處理各個環節反滲透給水、濃水以及反滲透產品水的細菌總數(TBC),計算細菌變化數值。若發現濃水中的TBC明顯增加,說明反滲透膜上可能有粘泥形成。

  (2)給水中的有機物不僅自身可形成膜的污染,還可作為細菌滋生的營養物。所以可對有機物(以總有機碳表示,簡稱TOC)進行監測,膜廠家提示控制TOC<2mg/L(以C表示)。2mg/LTOC大致相當于5mg/L的總有機生物量此值在正常運行時,不會引起膜間有機物污堵。

  (3)檢驗是否為微生物污染的簡單方法是:從表面刮取一小部分污染物放在火焰上燃燒,其氣味與毛發燃燒的氣味相同。

  微生物污染防治

  對于RO水處理系統,必須在RO工藝系統預處理中設置完善的殺滅微生物的措施,才能從根本上控制住微生物污染。關于防治微生物污染。傳統的觀點認為,RO膜元件的微生物污堵主要來自于地表水,來自地下水的污堵則較輕,同時認為在RO裝置進水中的微生物含量

  防止微生物污染的方法通常是采取有效的殺菌處理措施,有氯氣及NaClO,ClO2,KMnO4,H22O2、O3、紫外線照射等常規方法,控制重點是選取合適的殺菌劑,足夠長的接觸時間。對于氯類殺菌劑,投加量一般以進水余氯含量>?1mg/L?為準,根據不同的反滲透膜控制合適的殘余氯量。另外還可以采用氧化性和非氧化性殺菌劑(如Na2S2O5、NaHSO350mg/L,異噻唑啉酮15-25mg/L)定期、交替沖擊性、大劑量殺菌,可殺滅系統中大部分微生物,甚至可以穿透粘附于系統中的生物粘泥膜,起到殺滅、剝離作用。再就是嚴格控制給水中的有機物含量(以總有機碳TOC表示不超過2mg/L),抑制細菌的生長繁殖。最好同時注意監測反滲透系統各環節的水中細菌總數(TBC)以便有效的預防,當發現有徽生物污染的癥狀時(壓差升高10%,產水量降低10%)應及時采取清洗措施(包括對預處理系統和RO系統的清洗),以免污染加重。定期殺菌,一般采用1%-3%的甲醛溶液沖洗15min,殺死細菌。在RO系統停用期間,要求用甲醛,每2天洗1次。除采用甲醛以外,還可采用0.2%的H22O2進行殺菌。

經典工程案例

网上真人现金平台官方 真人现场赌博网 澳门赌博大全app ag亚游娱乐手机客户端 网上赌博平台 ag娱乐场网站 澳门赌博网APP下载 北斗棋牌官方网站 澳门赌博网 ag平台在线娱乐