16. veebruar 2023
Mis on parem, pöördosmoos + EDI või traditsiooniline ioonivahetus?
EDI täielik ingliskeelne nimi on elektroodide ionisatsioon, tuntud ka kui elektrodeioniseerimistehnoloogia või pakitud voodi elektrodialüüs
Elektrodeionisatsioonitehnoloogia ühendab ioonivahetuse ja elektrodialüüsi kaks tehnoloogiat. See on magestamise tehnoloogia, mis on välja töötatud elektrodialüüsi põhjal, ja see on veepuhastustehnoloogia, mida on laialdaselt kasutatud ja mis on saavutanud paremaid tulemusi pärast ioonivahetusvaiku.
See mitte ainult ei kasuta ära pideva magestamise eeliseid elektrodialüüsitehnoloogia abil, vaid kasutab ka ioonivahetustehnoloogiat sügava magestamise mõju saavutamiseks;
See mitte ainult ei paranda defekti, et praegune efektiivsus langeb, kui elektrodialüüsiprotsessi kasutatakse madala kontsentratsiooniga lahuste töötlemiseks, suurendab ioonide ülekannet, vaid võimaldab ka ioonvahetit regenereerida, vältides regenerantide kasutamist ja vähendades happe-aluse regenerantide kasutamisel tekkivat sekundaarset. Sekundaarne reostus, realiseerige deioniseerimise pidev toimimine.
TEDI deioniseerimise põhiprintsiip hõlmab järgmist kolme protsessi:
1. Elektrodialüüsi protsess
Välise elektrivälja toimel migreerub vees olev elektrolüüt selektiivselt läbi ioonivahetusvaigu vees ja juhitakse kontsentreeritud veega, eemaldades seeläbi vees olevad ioonid.
2. Ioonide vahetamise protsess
Vees olevad lisandiioonid vahetatakse ioonivahetusvaiguga ja vees olevad lisandiioonid ühendatakse, et saavutada vees olevate ioonide tõhusa eemaldamise mõju.
3. Elektrokeemiline regenereerimisprotsess
Vaik regenereeritakse elektrokeemiliselt, kasutades H+ ja OH-d, mis tekivad ioonivahetusvaigu liidese vee polarisatsioonil, et realiseerida vaigu iseregenereerimine.
02 EDI mõjutavad tegurid ja kontrollivahendid?
1. Sissevoolu juhtivuse mõju
Sama töövoolu korral, kui toorvee juhtivus suureneb, väheneb nõrkade elektrolüütide eemaldamise kiirus EDI abil 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 suurenenud vee dissotsiatsioon, piirvoolu suurenemine ja tekitatud H+ Ja OH- kogus on suurem, nii et mageveekambrisse täidetud aniooni- ja katioonivahetusvaigu regenereeriv toime on hea.
Seetõttu on vaja kontrollida sissevoolava vee juhtivust nii, et EDI sissevoolava vee juhtivus oleks väiksem kui 40us/cm, mis võib tagada heitvee kvalifitseeritud juhtivuse ja nõrkade elektrolüütide eemaldamise.
2. Tööpinge ja voolu mõju
Töövoolu suurenedes paraneb toodetud vee kvaliteet jätkuvalt.
Kui aga vool suureneb pärast kõrgeima punkti saavutamist, kuna vee ionisatsioonil tekib liiga palju H+ ja OH- ioone, lisaks sellele, et neid kasutatakse vaigu regenereerimiseks, toimib suur hulk ülejääkioone juhtivuse kandjaioonidena ja samal ajal tänu suurele hulgale kandjaioonide liikumisprotsessile Akumulatsioon ja ummistumine toimub söötmes, ja isegi tagasi difusioon toimub, mille tulemuseks on toodetud vee kvaliteedi langus.
Seetõttu tuleb valida sobiv tööpinge ja vool.
3. Hägususe ja reostuse indeksi (SDI) mõju
EDI mooduli veetootmiskanal on täidetud ioonivahetusvaiguga. Liigne hägusus ja reostusindeks blokeerivad kanali, mille tulemuseks on süsteemi rõhuerinevuse suurenemine ja veetootmise vähenemine.
Seetõttu on vajalik korralik eeltöötlus ja RO heitvesi vastab üldiselt EDI sissevoolu nõuetele.
4. Kõvaduse mõju
Kui EDI toitevee jääkkaredus on liiga kõrge, põhjustab see kontsentreeritud veekanali membraanipinnal saastumist, kontsentreeritud vee voolukiirus väheneb, toodetud vee takistus väheneb ja vee kvaliteet mõjutab. Rasketel juhtudel blokeeritakse mooduli kontsentreeritud vee- ja polaarveekanalid. Tulemuseks on komponentide hävimine sisemise kuumutamise tõttu.
Seda saab kombineerida CO2 eemaldamisega, et pehmendada ja lisada leelist RO sissevoolavale veele; kui sissevoolava vee soolasisaldus on kõrge, võib seda kombineerida magestamisega, et suurendada RO taset või nanofiltratsiooni, et reguleerida kõvaduse mõju.
5. TOC (orgaanilise süsiniku kogusisalduse) mõju
Kui orgaanilise aine sisaldus sissevoolavas vees on liiga kõrge, põhjustab see vaigu ja selektiivselt läbilaskva membraani orgaanilist reostust, mis toob kaasa süsteemi tööpinge suurenemise ja toodetud vee kvaliteedi vähenemise. Samal ajal on kontsentreeritud veekanalis lihtne moodustada orgaanilist kolloidi ja blokeerida kanal.
Seetõttu võib sellega tegelemisel nõuete täitmiseks lisada ühe R0 taseme koos teiste indeksinõuetega.
6. Metalliioonide nagu Fe ja Mn mõju
Metalliioonid nagu Fe ja Mn põhjustavad vaigu "mürgitust" ja vaigu metalli "mürgistus" põhjustab EDI heitvee kvaliteedi kiiret halvenemist, eriti räni eemaldamise kiiruse kiiret langust.
Lisaks põhjustab muutuvate valentsmetallide oksüdatiivne katalüütiline toime ioonivahetusvaikudele vaigude püsivat kahjustust.
Üldiselt kontrollitakse, et EDI sissevoolu Fe on operatsiooni ajal alla 0,01 mg / l.
7. C02 mõju sissevoolule
Sissevoolavas vees CO2 tekitatud HCO3 on nõrk elektrolüüt, mis võib kergesti tungida ioonivahetusvaigu kihti ja põhjustada toodetud vee kvaliteedi langust.
Seda saab eemaldada degaseerimistorniga enne vette sisenemist.
8. Kogu anioonisisalduse mõju
Kõrge TEA vähendab EDI toodetud vee takistust või suurendab EDI töövoolu, samas kui liiga kõrge töövool suurendab süsteemi voolu, suurendab jääkkloori kontsentratsiooni elektroodivees ja kahjustab elektroodimembraani eluiga.
Lisaks eespool nimetatud kaheksale mõjutavale tegurile mõjutavad EDI-süsteemi tööd ka sisselaskevee temperatuur, pH väärtus, SiO2 ja oksiidid.
03 EDI omadused
Viimastel aastatel on EDI-tehnoloogiat laialdaselt kasutatud kõrgete veekvaliteedi nõuetega tööstusharudes, nagu elektrienergia, keemiatööstus ja meditsiin.
Pikaajalised rakendusuuringud veepuhastuse valdkonnas näitavad, et EDI puhastustehnoloogial on järgmised kuus omadust:
1. Vee kvaliteet on kõrge ja vee väljavool stabiilne
EDI-tehnoloogia ühendab pideva magestamise eelised elektrodialüüsi teel ja sügava magestamise ioonivahetuse teel. Pidevad teadusuuringud ja praktika on näidanud, et EDI-tehnoloogia kasutamine magestamiseks võib tõhusalt eemaldada vees olevad ioonid ja heitvee puhtus on kõrge.
2. Madalad seadmete paigaldustingimused ja väike jalajälg
Võrreldes ioonivahetusvoodiga on EDI-seade väikese suurusega ja kerge kaaluga ning ei pea olema varustatud happe- ja leelismahutitega, mis võivad tõhusalt ruumi säästa.
Vähe sellest, EDI-seade on iseseisev struktuur, ehitusperiood on lühike ja kohapealne paigalduskoormus on väike.
3. Lihtne disain, mugav kasutamine ja hooldus
EDI töötlusseadet saab toota modulaarselt ning seda saab automaatselt ja pidevalt regenereerida ilma suurte ja keerukate regenereerimisseadmeteta. Pärast kasutuselevõttu on seda lihtne kasutada ja hooldada.
4. Veepuhastusprotsessi automaatne juhtimine on lihtne ja mugav
EDI-seadet saab süsteemiga ühendada paralleelselt mitme mooduliga. Moodulid on ohutud ja stabiilsed ning kvaliteetsed, muutes süsteemi toimimise ja haldamise hõlpsasti realiseeritavaks, programmi juhtimiseks ja hõlpsasti kasutatavaks.
5. Happe- ja leelisejäätmetest ei eraldu keskkonda, mis soodustab keskkonnakaitset
EDI-seade ei vaja happe ja leelise keemilist regenereerimist ning keemiliste jäätmete heidet põhimõtteliselt ei toimu.
6. Vee taaskasutamise määr on kõrge ja EDI puhastustehnoloogia veekasutuse määr on üldiselt kuni 90% või rohkem
Kokkuvõtteks võib öelda, et EDI-tehnoloogial on suured eelised vee kvaliteedi, töö stabiilsuse, kasutusmugavuse ja hoolduse, ohutuse ja keskkonnakaitse osas.
Kuid sellel on ka teatud puudused. EDI-seadmel on sissevoolava vee kvaliteedile kõrgemad nõuded ning selle ühekordne investeering (infrastruktuuri ja seadmete kulud) on suhteliselt kõrge.
Tuleb märkida, et kuigi EDI infrastruktuuri ja seadmete maksumus on veidi kõrgem kui segapõhjalisel protsessil, on EDI-tehnoloogial pärast seadme töökulude arvestamist siiski teatud eelised.
Näiteks võrdles puhta vee jaam kahe protsessi investeerimis- ja tegevuskulusid ning EDI-seade võib kompenseerida investeeringute segavoodi protsessiga pärast üheaastast tavapärast tööd.
04 Pöördosmoos + EDI VS traditsiooniline ioonivahetus
1. Projekti alginvesteeringu võrdlus
Projekti alginvesteeringu osas väikese veevoolukiirusega veepuhastussüsteemi, sest pöördosmoos + EDI protsess tühistab traditsioonilise ioonivahetusprotsessi jaoks vajaliku tohutu regenereerimissüsteemi, eriti tühistab kaks happemahutit ja kaks leelismahutit. Taiwan, mitte ainult ei vähenda oluliselt seadmete hankimise kulusid, vaid säästab ka umbes 10–20% maa-alast, vähendades seeläbi tsiviilehituse ja maa omandamise kulusid tehaste ehitamiseks.
Kuna traditsiooniliste ioonivahetusseadmete kõrgus on üldiselt üle 5m, samas kui pöördosmoosi ja EDI seadmete kõrgus jääb 2,5m piiresse, saab veepuhastustöökoja kõrgust vähendada 2-3m võrra, säästes seeläbi veel 10–20% tehase tsiviilehitusinvesteeringutest.
Arvestades pöördosmoosi ja EDI taastumismäära, on sekundaarse pöördosmoosi ja EDI kontsentreeritud vesi täielikult taastatud, kuid primaarse pöördosmoosi kontsentreeritud vesi (umbes 25%) tuleb tühjendada ja eeltöötlussüsteemi väljundit tuleb vastavalt suurendada. Kui süsteem võtab kasutusele traditsioonilise koagulatsiooni-, selitamis- ja filtreerimisprotsessi, peab esialgne investeering suurenema umbes 20% võrreldes ioonivahetusprotsessi eeltöötlussüsteemiga.
Põhjalik kaalutlus, pöördosmoos + EDI protsess on ligikaudu samaväärne traditsioonilise ioonivahetusprotsessiga alginvesteeringute osas väikestesse veepuhastussüsteemidesse.
2. Tegevuskulude võrdlus
Nagu me kõik teame, on reaktiivide tarbimise osas pöördosmoosi protsessi (sealhulgas pöördosmoosi doseerimine, keemiline puhastamine, reoveepuhastus jne) tegevuskulud madalamad kui traditsioonilise ioonivahetusprotsessi (sealhulgas ioonivahetusvaigu regenereerimine, reoveepuhastus jne) kulud.
Kuid energiatarbimise, varuosade asendamise jms osas on pöördosmoos pluss EDI protsess palju suurem kui traditsiooniline ioonivahetusprotsess.
Statistika kohaselt on pöördosmoosi ja EDI protsessi tegevuskulud veidi kõrgemad kui traditsioonilise ioonivahetusprotsessi kulud.
Põhjalik kaalutlus, pöördosmoosi pluss EDI protsessi üldised töö- ja hoolduskulud on 50–70% kõrgemad kui traditsioonilise ioonivahetusprotsessi puhul.
3. Pöördosmoos + EDI-l on tugev kohanemisvõime, kõrge automatiseerituse tase ja vähe keskkonnareostust
Pöördosmoos + EDI protsess on väga kohanemisvõimeline toorvee soolsusega. Pöördosmoosi protsessi saab kasutada mereveest, riimveest, kaevanduste drenaaživeest, põhjaveest jõeveeni, samas kui ioonivahetusprotsessi lahustunud tahke aine sisaldus sissetulevas vees on üle 500 mg / L on ebaökonoomne.
Pöördosmoos ja EDI ei vaja happe-aluse regenereerimist, tarbivad suurt hulka happe-aluseid ja ei tekita suurt hulka happe-aluse reovett. Nad peavad lisama ainult väikese koguse hapet, leelist, antiskalaanti ja redutseerijat.
Toimimise ja hoolduse osas on pöördosmoosil ja EDI-l ka kõrge automatiseerimise ja lihtsa programmi juhtimise eelised.
4. Pöördosmoos + EDI seadmed on kallid ja raskesti parandatavad ning kontsentreeritud soolvett on raske ravida
Kuigi pöördosmoosil ja EDI-protsessil on palju eeliseid, saab seadme rikke korral, eriti kui pöördosmoosi membraan ja EDI-membraani virn on kahjustatud, seda saab asendada ainult seiskamisega. Enamikul juhtudel on selle asendamiseks vaja professionaalset ja tehnilist personali ning seiskamisaeg võib pikeneda.
Kuigi pöördosmoos ei tekita suurt hulka happe-aluse reovett, on primaarse pöördosmoosi taastumiskiirus üldiselt vaid 75% ja tekib suur hulk kontsentreeritud vett. Kontsentreeritud vee soolasisaldus on palju suurem kui toorvee soolasisaldus. Puhastusmeetmed, kui need on heidetud, saastavad keskkonda.
Praegu võetakse kodumaistes elektrijaamades suurem osa pöördosmoosist saadud kontsentreeritud soolveest ringlusse ja seda kasutatakse söe pesemiseks ja tuha niisutamiseks; Mõned ülikoolid viivad läbi uuringuid kontsentreeritud soolvee aurustumise ja kristalliseerumise kohta, kuid kulud on kõrged ja rasked ning veel ei ole suurt probleemi. tööstuslike rakenduste valik.
Pöördosmoosi ja EDI-seadmete maksumus on suhteliselt kõrge, kuid mõnel juhul on see isegi madalam kui traditsioonilise ioonivahetusprotsessi alginvesteering.
Suuremahulistes veepuhastussüsteemides (kui süsteem toodab palju vett) on pöördosmoosi ja EDI-süsteemide alginvesteering palju suurem kui traditsiooniliste ioonivahetusprotsesside puhul.
Väikestes veepuhastussüsteemides on pöördosmoos pluss EDI protsess ligikaudu samaväärne traditsioonilise ioonivahetusprotsessiga, kui rääkida alginvesteeringutest väikestesse veepuhastussüsteemidesse.
Kokkuvõtteks võib öelda, et kui veepuhastussüsteemi väljund on väike, võib eelistada pöördosmoosi ja EDI-töötlusprotsessi. Sellel protsessil on madalad alginvesteeringud, kõrge automatiseerituse tase ja madal keskkonnareostus.
KLÕPSAKE NUPPU VAADE