1. Mis on EDI?
EDI täisnimi on elektroodionisatsioon, mis tõlkes tähendab elektrilist magestamist, tuntud ka kui elektrodeionisatsioonitehnoloogiat või pakendatud kihiga elektrodialüüsi.
Elektrodeionisatsioonitehnoloogia ühendab ioonivahetuse ja elektrodialüüsi. See on magestamistehnoloogia, mis on välja töötatud elektrodialüüsi baasil. See on laialdaselt kasutatud veepuhastustehnoloogia, mis on saavutanud häid tulemusi pärast ioonivahetusvaiku.
See mitte ainult ei kasuta elektrodialüüsitehnoloogia pideva magestamise eeliseid, vaid kasutab ka ioonivahetustehnoloogiat sügava magestamise saavutamiseks;
See mitte ainult ei paranda voolu efektiivsuse vähenemise defekti madala kontsentratsiooniga lahuste töötlemisel elektrodialüüsiprotsessis, suurendab ioonide ülekannet, vaid võimaldab ka ioonivahetite regenereerimist, väldib regenereerimisainete kasutamist, vähendab happe-aluse regenereerimisainete kasutamisel tekkivat sekundaarset saastet ja realiseerib pideva deionisatsiooni.
EDI deioniseerimise aluspõhimõte hõlmab järgmist kolme protsessi:
1. Elektrodialüüsi protsess
Välise elektrivälja toimel migreerub vees olev elektrolüüt selektiivselt läbi vees oleva ioonivahetusvaigu ja väljub koos kontsentreeritud veega, eemaldades seeläbi vees olevad ioonid.
2. Ioonivahetuse protsess
Vees olevad lisandiioonid vahetatakse ja kombineeritakse vees olevate lisandite ioonidega ioonivahetusvaigu kaudu, saavutades seeläbi vees olevate ioonide tõhusa eemaldamise efekti.
3. Elektrokeemiline regenereerimisprotsess
Ioonivahetusvaigu liidesel vee polarisatsioonil tekkivaid H+ ja OH--sid kasutatakse vaigu elektrokeemiliseks regenereerimiseks, et saavutada vaigu iseregenereerimine.
02 Millised tegurid mõjutavad EDI-d ja millised on kontrollimeetmed?
1. Sisselaskevee juhtivuse mõju
Sama töövoolu korral toorvee juhtivuse suurenedes väheneb nõrkade elektrolüütide EDI eemaldamise kiirus ja suureneb ka heitvee juhtivus.
Kui toorvee juhtivus on madal, on ka ioonide sisaldus madal ja ioonide madal kontsentratsioon muudab mageveekambris vaigu ja membraani pinnale moodustunud elektromotoorjõu gradiendi samuti suureks, mille tulemuseks on vee dissotsiatsiooni suurenemine, piirvoolu suurenemine ning suur hulk H+ ja OH-, nii et mageveekambris täidetud anioon- ja katioonivahetusvaikude regenereeriv toime on hea.
Seetõttu on vaja kontrollida sisselaskevee juhtivust nii, et EDI sisselaskevee juhtivus oleks alla 40 us/cm, mis võib tagada kvalifitseeritud heitvee juhtivuse ja nõrkade elektrolüütide eemaldamise.
2. Tööpinge ja voolu mõju
Töövoolu suurenedes paraneb toodetud vee kvaliteet jätkuvalt.
Kui aga voolu suurendatakse pärast kõrgeima punkti jõudmist, siis vee ionisatsioonil tekkivate H+ ja OH- ioonide liigse koguse tõttu toimib suur hulk ioone lisaks vaigu regenereerimiseks ka juhtivuse kandeioonidena. Samal ajal toimub suure hulga kandeioonide kogunemise ja blokeerimise tõttu liikumise ajal isegi vastupidine difusioon, mille tulemuseks on toodetud vee kvaliteedi langus.
Seetõttu on vaja valida sobiv tööpinge ja vool.
3. Hägususe ja saasteindeksi (SDI) mõju
EDI komponendi veetootmiskanal on täidetud ioonivahetusvaiguga. Liigne hägusus ja saasteindeks blokeerivad kanali, põhjustades süsteemi rõhuerinevuse suurenemist ja veetootmise vähenemist.
Seetõttu on vajalik asjakohane eeltöötlus, ja RO heitvesi vastab üldiselt EDI sisselaske nõuetele.
4. Kõvaduse mõju
Kui EDI-s oleva sisselaskevee jääkkaredus on liiga kõrge, See põhjustab kontsentreeritud veekanali membraani pinnal katlakivi, vähendab kontsentreeritud vee voolukiirust, vähendab toodetud vee takistust, mõjutavad toodetud vee kvaliteeti ja rasketel juhtudel blokeerivad komponendi kontsentreeritud vee ja polaarse vee voolukanalid, põhjustades komponendi hävimise sisemise kuumenemise tõttu.
RO sisselaskevett saab pehmendada ja lisada leelist koos CO2 eemaldamisega; kui sisselaskevesi on kõrge soolasisaldusega, võib kareduse mõju reguleerimiseks lisada esimese taseme RO või nanofiltratsiooni koos magestamisega.
5. Orgaanilise süsiniku kogusisalduse mõju
Kui orgaaniline sisaldus sissevoolus on liiga kõrge, põhjustab see vaigu ja selektiivse läbilaskva membraani orgaanilist reostust, mille tulemuseks on süsteemi tööpinge suurenemine ja toodetud vee kvaliteedi langus. Samal ajal on kontsentreeritud veekanalis lihtne moodustada orgaanilisi kolloide ja kanalit blokeerida.
Seetõttu saate ravimisel kombineerida muid indeksinõudeid, et tõsta R0 taset nõuete täitmiseks.
6. Metalliioonide, nagu Fe ja Mn, mõju
Metalliioonid nagu Fe ja Mn põhjustavad vaigu "mürgistust" ja vaigu metallimürgitus põhjustab EDI heitvee kvaliteedi kiiret halvenemist, eriti räni eemaldamise kiiruse kiiret vähenemist.
Lisaks põhjustab muutuva valentsiga metallide oksüdatiivne katalüütiline toime ioonvahetusvaikudele vaigule püsivaid kahjustusi. Üldiselt kontrollitakse EDI sissevoolu Fe töötamise ajal alla 0,01 mg/l.
7. CO2 mõju sissevoolus
Sissevoolus tekkiv CO2 tekitab HCO3 on nõrk elektrolüüt, mis võib kergesti tungida ioonivahetusvaigu kihti ja põhjustada toodetud vee kvaliteedi halvenemist. Degaseerimistorni saab kasutada selle eemaldamiseks enne sissevoolu.
8. Anioonide üldsisalduse mõju (TEA)
Kõrge TEA vähendab EDI toodetud vee takistust või nõuab EDI töövoolu suurendamist. Liigne töövool suurendab süsteemi voolu ja suurendab kloori jääkkontsentratsiooni elektroodivees, mis ei ole elektroodi membraani eluea jaoks hea.
Lisaks ülaltoodud 8 mõjutavale tegurile, sisselaskevee temperatuur, pH väärtus, SiO2 ja oksiidid mõjutavad ka sisselaskevee toimimist EDI süsteem.
03 EDI omadused
EDI-tehnoloogiat on laialdaselt kasutatud kõrgete veekvaliteedi nõuetega tööstusharudes, nagu elekter, keemiatööstus ja meditsiin.
Pikaajalised rakendusuuringud veepuhastuse valdkonnas näitavad, et EDI puhastustehnoloogial on järgmised 6 omadust:
1. Kõrge veekvaliteet ja stabiilne veeväljund
EDI-tehnoloogia ühendab endas pideva magestamise eelised elektrodialüüsi teel ja sügava magestamise ioonivahetuse teel. Pidev teaduslik uurimispraktika näitab, et EDI-tehnoloogia kasutamine magestamiseks võib tõhusalt eemaldada vees ioone ja toota kõrge puhtusastmega vett.
2. Madalad seadmete paigaldustingimused ja väike jalajälg
Võrreldes ioonivahetusvooditega on EDI-seadmed väikese suurusega ja kerged ning ei vaja happe- ega leelisemahuteid, mis võivad tõhusalt ruumi säästa.
Vähe sellest, EDI-seade on kokkupandav konstruktsioon, millel on lühike ehitusperiood ja väike kohapealne paigaldustöökoormus.
3. Lihtne disain, lihtne kasutamine ja hooldus
EDI-töötlusseadmeid saab toota modulaarsel kujul, neid saab automaatselt ja pidevalt regenereerida, need ei vaja suuri ja keerulisi regenereerimisseadmeid ning neid on pärast kasutuselevõttu lihtne kasutada ja hooldada.
4. Vee puhastamise protsessi lihtne automaatne juhtimine
EDI-seade saab süsteemiga paralleelselt ühendada mitu moodulit. Moodulid on ohutud ja stabiilsed, usaldusväärse kvaliteediga, muutes süsteemi toimimise ja haldamise hõlpsasti rakendatavaks, programmijuhtimise ja mugava töö.
5. Ei mingit jääkhapete ja leeliseliste vedelate jäätmete heidet, mis on keskkonnakaitsele kasulik
EDI seade ei vaja happe ja leeliselise keemilist regenereerimist ning põhimõtteliselt ei juhi keemilisi jäätmeid
.
6. Kõrge vee taaskasutamise määr. EDI puhastustehnoloogia veekasutuse määr on üldiselt kuni 90% või rohkem
Kokkuvõtteks võib öelda, et EDI-tehnoloogial on suured eelised veekvaliteedi, tööstabiilsuse, kasutus- ja hoolduslihtsuse, ohutuse ja keskkonnakaitse osas.
Siiski on sellel ka teatud puudusi. EDI seadmetel on kõrgemad nõuded sissevooluvee kvaliteedile ning nende ühekordne investeering (taristu ja seadmete maksumus) on suhteliselt kõrge.
Tuleb märkida, et kuigi EDI infrastruktuuri ja seadmete maksumus on veidi kõrgem kui segakihi tehnoloogial, pärast seadme töökulude igakülgset kaalumist on EDI-tehnoloogial siiski teatud eelised.
Näiteks puhta vee jaam võrdles kahe protsessi investeerimis- ja tegevuskulusid. Pärast üheaastast tavapärast töötamist EDI-seade suudab kompenseerida investeeringute erinevuse segakihi protsessiga.
04 Pöördosmoos + EDI VS traditsiooniline ioonivahetus
1. Projekti alginvesteeringu võrdlus
Projekti esialgse investeeringu osas kõrvaldab pöördosmoos + EDI protsess väikese veevooluga veepuhastussüsteemis traditsioonilise ioonivahetusprotsessi jaoks vajaliku tohutu regenereerimissüsteemi, eriti kahe happemahuti ja kahe leeliselise mahuti kõrvaldamise, mis mitte ainult ei vähenda oluliselt seadmete hankimise kulusid, kuid säästab ka umbes 10–20% põrandapinnast, vähendades seeläbi tehase ehitamise tsiviilehituskulusid ja maa omandamise kulusid.
Kuna traditsiooniliste ioonivahetusseadmete kõrgus on üldjuhul üle 5 m, pöördosmoosi ja EDI-seadmete kõrgus aga 2,5 m piires, saab veepuhastustöökoja kõrgust vähendada 2–3 m, säästes seeläbi veel 10–20% tehase tsiviilehituse investeeringutest.
Arvestades pöördosmoosi ja EDI taastumismäära, on sekundaarse pöördosmoosi ja EDI kontsentreeritud vesi täielikult taastatud, kuid primaarse pöördosmoosi kontsentreeritud vesi (umbes 25%) tuleb välja lasta ja eeltöötlussüsteemi väljundit vastavalt suurendada. Kui eeltöötlussüsteem võtab kasutusele traditsioonilise hüübimis-, selitamis- ja filtreerimisprotsessi, tuleb alginvesteeringut suurendada umbes 20% võrreldes ioonivahetusprotsessi eeltöötlussüsteemiga.
Kõiki tegureid arvesse võttes on pöördosmoosi + EDI protsessi esialgne investeering väikesesse veepuhastussüsteemi ligikaudu samaväärne traditsioonilise ioonivahetusprotsessi omaga.
2. Tegevuskulude võrdlus
Nagu me kõik teame, on pöördosmoosi protsessi (sealhulgas pöördosmoosi doseerimise, keemilise puhastuse, reovee puhastamise jne) tegevuskulud reaktiivi tarbimise osas madalamad kui traditsioonilise ioonivahetusprotsessi (sealhulgas ioonivahetusvaigu regenereerimine, reovee puhastamine jne) puhul.
Energiatarbimise, varuosade vahetamise jms osas on pöördosmoos pluss EDI protsess aga palju kõrgem kui traditsiooniline ioonivahetusprotsess.
Statistika kohaselt on pöördosmoosi pluss EDI protsessi tegevuskulud veidi kõrgemad kui traditsioonilise ioonivahetusprotsessi omad.
Kõiki tegureid arvesse võttes on pöördosmoosi ja EDI protsessi üldised töö- ja hoolduskulud 50–70% kõrgemad kui traditsioonilise ioonivahetusprotsessi puhul.
3. Pöördosmoosil + EDI-l on tugev kohanemisvõime, kõrge automatiseerituse tase ja madal keskkonnareostus
Pöördosmoos + EDI protsessil on tugev kohanemisvõime toorvee soolasisaldusega. Pöördosmoosi protsessi saab kasutada merevee, riimvee, kaevanduste drenaaživee, põhjavee ja jõevee puhul, samas kui ioonivahetusprotsess ei ole ökonoomne, kui sissevoolava vee lahustunud tahke aine sisaldus on suurem kui 500 mg/l.
Pöördosmoos ja EDI ei vaja happe ja leelise regenereerimist, ei tarbi suures koguses hapet ja leelist ega tekita suures koguses happelist ja leeliselist reovett. Vaja on ainult väikest kogust hapet, leelist, katlakivi inhibiitorit ja redutseerijat.
Töö ja hoolduse osas on pöördosmoosi ja EDI eelisteks ka kõrge automatiseerituse tase ja lihtne programmi juhtimine.
4. Pöördosmoos + EDI seadmed on kallid, raskesti parandatavad ja soolveega raskesti ravitavadKuigi pöördosmoosi pluss EDI protsessil on palju eeliseid, saab seadme rikke korral, eriti kui pöördosmoosi membraan ja EDI membraani virn on kahjustatud, selle välja lülitada ainult asendamiseks. Enamikul juhtudel peavad selle välja vahetama professionaalsed tehnikud ja väljalülitusaeg võib olla pikk.
Kuigi pöördosmoos ei tekita suures koguses happelist ja aluselist reovett, on esimese astme pöördosmoosi taaskasutusmäär üldjuhul vaid 75%, mis tekitab suure koguse kontsentreeritud vett. Kontsentreeritud vee soolasisaldus on palju suurem kui toorvees. Praegu ei ole kontsentreeritud vee selle osa jaoks küpset puhastusmeedet ja kui see on välja juhitud, saastab see keskkonda.
Praegu kasutatakse pöördosmoosi soolvee taaskasutamist ja kasutamist kodumaistes elektrijaamades enamasti söe pesemiseks ja tuha niisutamiseks; Mõned ülikoolid viivad läbi uuringuid soolvee aurustamise ja kristalliseerumise puhastamise protsesside kohta, kuid kulud on kõrged ja raskused suured ning seda pole tööstuses veel laialdaselt kasutatud.
Pöördosmoosi ja EDI seadmete maksumus on suhteliselt kõrge, kuid mõnel juhul on see isegi madalam kui traditsioonilise ioonivahetusprotsessi alginvesteering.
Suuremahulistes veepuhastussüsteemides (kui süsteem toodab suures koguses vett) on pöördosmoosi- ja EDI-süsteemide alginvesteering palju suurem kui traditsiooniliste ioonivahetusprotsesside puhul.
Väikestes veepuhastussüsteemides on pöördosmoos pluss EDI protsess alginvesteeringu poolest ligikaudu samaväärne traditsioonilise ioonivahetusprotsessiga.
Kokkuvõtteks võib öelda, et kui veepuhastussüsteemi väljund on väike, võib eelistada pöördosmoosi pluss EDI puhastusprotsessi. Sellel protsessil on madal alginvesteering, kõrge automatiseerituse tase ja madal keskkonnareostus.
Täpsemate hindade saamiseks võtke meiega ühendust!