01
EDI nedir?
EDI'nin tam İngilizce adı elektroliz, elektrikli tuzdan arındırma olarak tercüme edilir, ayrıca elektro ionizasyon teknolojisi veya paketlenmiş yatak elektrodiyaliz olarak da bilinir.
Elektrodeonizasyon teknolojisi, iyon değişimi ve elektrodiyaliz tekniklerini birleştirir.ve daha yaygın olarak kullanılan ve etkili bir su arıtma teknolojisidir.
Sadece elektrodiyaliz teknolojisiyle sürekli tuzsuzlaşmanın avantajlarını kullanmakla kalmaz, aynı zamanda iyon değişimi teknolojisiyle derin tuzsuzlaşmayı da başarır;
Bu, düşük konsantrasyonlu çözeltmeleri tedavi etmek için elektrodiyaliz işleminde azalan akım verimliliğinin kusurunu iyileştirmekle kalmaz, iyon aktarımını artırır,Ama aynı zamanda iyon değiştiricilerinin yenilenmesini de sağlar., yenilenicilerin kullanımından kaçınmak ve asit baz yenilenicilerinin kullanımı sırasında oluşan ikincil kirliliği azaltmak, sürekli ionizasyon işlemini elde etmek.
Resim
EDI şeması
EDI iyonizasyonunun temel ilkeleri aşağıdaki üç işlem içerir:
1Elektrodiyaliz süreci
Dış bir elektrik alanının etkisi altında, sudaki elektrolitler seçkin bir şekilde iyon değişim reçinleri üzerinden göç eder ve konsantre su ile boşaltılır ve böylece sudaki iyonları çıkarır.
2İyon değişim süreci
Su içindeki kirlilik iyonlarını değiştirmek için iyon değişim reçini kullanarak, suda kirlilik iyonlarıyla birleştirilerek, sudaki iyonları etkili bir şekilde çıkarma etkisine ulaşılabilir.
3Elektrokimyasal yenilenme süreci
İyon değişim reçine ara yüzünde suyun kutuplaşmasıyla üretilen H + ve OH - reçinin elektrokimyasal yenilenmesi için kullanılarak reçinin kendi kendini yenilenmesine ulaşılır.
02
EDI'yi etkileyen faktörler ve kontrol önlemleri nelerdir?
1. Giriş iletkenliğinin etkisi
Aynı çalışma akımı altında, ham suyun iletkenliği arttıkça, EDI tarafından zayıf elektrolitlerin çıkarılma hızı azalır ve akışkanın iletkenliği de artar.
Eğer ham suyun iletkenliği düşükse, iyon içeriği de düşüktür.ve iyonların düşük konsantrasyonu tatlı su odasında reçine ve zarın yüzeyinde büyük bir elektromotor kuvvet eğimi oluşturur, suyun ayrılma derecesinin artmasına, maksimum akımın artmasına ve daha fazla miktarda H+ ve OH - üretilmesine yol açar,Tatlı su odasında doldurulmuş aniyon ve katiyon değişim reçine iyi bir yenilenme etkisi sağlar.
Bu nedenle, EDI'nin giren suyun iletkenliğinin 40us/cm'den daha az olmasını sağlamak için giren suyun iletkenliğini kontrol etmek gerekir.kalifiye edilmiş akışkan iletkenliğini ve zayıf elektrolitlerin çıkarılmasını garanti edebilen.
2Çalışma voltajı ve akımın etkisi
Çalışma akımı artar ve üretilen suyun kalitesi sürekli iyileşir.
Ama eğer akım en yüksek noktaya ulaştıktan sonra arttırılırsa, su iyonizasyonundan kaynaklanan aşırı miktarda H+ ve OH- iyonları nedeniyle,Çok sayıda fazla ion, akım iletim için akım taşıyıcı iyonlar olarak çalışır.Aynı zamanda, hareketleri sırasında çok sayıda akım taşıyan iyonun birikmesi ve tıkanması nedeniyle,Hatta karşı difüzyon meydana gelir., üretilen suyun kalitesinin düşmesine neden olur.
Bu nedenle, uygun çalışma voltajı ve akımı seçmek gerekir.
3Karanlık ve kirlilik endeksinin (SDI) etkisi
EDI bileşeninin su üretimi kanalı iyon değişimi reçine ile doludur.Sistem basınç farkının artmasına ve su üretiminin azalmasına neden olan.
Bu nedenle uygun bir ön işleme gereklidir ve RO akışkanları genellikle EDI giriş gereksinimlerini karşılar.
4Sertliğin etkisi.
Eğer EDI'ye giren suyun kalıntı sertliği çok yüksekse, konsantre su kanalının zar yüzeyinde ölçeklenmeye neden olur, konsantre suyun akış hızını azaltır,üretilen suyun elektrik direncini azaltır, üretilen suyun kalitesini etkiler ve ciddi durumlarda bileşenlerin yoğun su ve aşırı su kanallarını engeller.İç ısıtma nedeniyle bileşenlere zarar veren.
CO2 kaldırma ile birleştirilebilir, yumuşatmak ve alkali eklemek için RO akışında; Akıştaki tuz içeriği yüksek olduğunda,sertlik etkisi, tuzdan arındırma ile birlikte bir ilk aşama RO veya nanofiltrasyon ekleyerek ayarlanabilir..
5Toplam Organik Karbon (TOC) etkisi
Eğer akıntıdaki organik içeriğin çok yüksek olması, reçine ve seçici geçirgen zarın organik kirliliğine neden olur.Sistem çalışma voltajının artmasına ve üretilen suyun kalitesinin düşmesine neden olurAynı zamanda, konsantre su kanalında organik kolloidlerin oluşması da kolaydır ve kanalı tıkabilir.
Bu nedenle, işleme sırasında, gereksinimleri karşılamak için diğer gösterge gereksinimleriyle birlikte ek bir R0 seviyesi eklenebilir.
6Fe ve Mn gibi metal iyonlarının etkisi
Fe ve Mn gibi metal iyonları reçine zehirlenmesine neden olabilir ve reçinin metal zehirlenmesi EDI atık kalitesinin hızlı bir şekilde bozulmasına neden olabilir.Özellikle silikon çıkarma oranının hızla azalması..
Ek olarak, değişken valanslı metallerin iyon değişim reçinelerine oksidasyon katalitik etkisi reçine kalıcı hasara neden olabilir.
Genel olarak, çalışma sırasında EDI girişindeki Fe içeriği 0.01mg/L'in altında kontrol edilir.
7. CO2'nin etkisi
Girideki CO2 tarafından üretilen HCO3-, iyon değişimi reçine katmanına kolayca nüfuz edebilen ve üretilen suyun kalitesinde bir düşüşe neden olabilen zayıf bir elektrolittir.
Suya girmeden önce, bir gaz çıkartma kulesi kullanılarak çıkarılabilir.
8Toplam anion içeriğinin etkisi (TEA)
Yüksek bir TEA, EDI su üretiminin direncini azaltacak veya EDI çalışma akımının artmasını gerektirecektir.Çok yüksek çalışma akımı, kutup suyundaki sistem akımının ve kalıntı klor konsantrasyonunun artmasına yol açacak.Bu da kutup zarının ömrüne zarar verir.
Yukarıdaki sekiz etkisiz faktöre ek olarak, giriş suyunun sıcaklığı, pH değeri, SiO2 ve oksitler de EDI sisteminin çalışmasına etki eder.
03
EDI'nin özellikleri
Son yıllarda, EDI teknolojisi yüksek su kalitesi gerektiren enerji, kimyasal ve ilaç endüstrileri gibi endüstrilerde yaygın olarak uygulanmıştır.
Su arıtma alanındaki uzun süreli uygulama araştırması, EDI işleme teknolojisinin aşağıdaki altı özelliğe sahip olduğunu göstermiştir:
1. Yüksek su kalitesi ve istikrarlı akıntı
EDI teknolojisi, elektrodiyaliz yoluyla sürekli tuzdan arındırmanın ve iyon değişimi yoluyla derin tuzdan arındırmanın avantajlarını birleştirir.Sürekli bilimsel araştırma ve uygulama, daha fazla tuzsuzlaştırma için EDI teknolojisinin kullanılmasının suyun iyonlarını etkili bir şekilde kaldırabileceğini ve yüksek akışkan saflığına ulaşabileceğini göstermiştir..
2Ekipman kurulum koşulları düşük ve ayak izi küçük
İyon değişim yataklarıyla karşılaştırıldığında, EDI cihazları daha küçük boyutlarda, daha hafif ağırlıkta ve etkili bir şekilde alan tasarrufu sağlayabilen asit veya alkali depolama tanklarına ihtiyaç duymazlar.
Dahası, EDI cihazı, kısa inşaat süresi ve minimal yerleşim yükü ile tamamen monte edilmiş bir yapıdır.
3Basit tasarım, kolay işletim ve bakım
EDI işleme cihazı üretim için modülerleştirilebilir ve büyük ve karmaşık yenilenme ekipmanlarına gerek kalmadan otomatik olarak sürekli yenilenir.,Çalışması ve bakımı kolay.
4Su arıtma sürecinin otomatik kontrolü basit ve kullanışlıdır.
EDI cihazları, güvenli ve istikrarlı modül çalışmasını, güvenilir kaliteyi ve sistem çalışması ve yönetimi için kolay program kontrolünü sağlayan sistemle paralel olarak birden fazla modülü bağlayabilir.
5Çevre koruması için yararlı olan atık asit ve alkali çözeltisinin atılmaması
EDI cihazları asit veya alkali kimyasal yenilenmeyi gerektirmez ve temel olarak kimyasal atıkların atılmasına gerek yoktur.
6Su toplama oranı yüksektir ve EDI arıtma teknolojisinin su kullanım oranı genellikle% 90'ın üzerinde
Özetle, EDI teknolojisi su kalitesi, operasyonel istikrar, kullanım ve bakım kolaylığı, güvenlik ve çevre koruması açısından önemli avantajlara sahiptir.
Ancak bazı eksiklikleri de vardır. EDI cihazları, gelen suyun kalitesi için yüksek gereksinimlere sahiptir ve tek seferlik yatırımları (altyapı ve ekipman maliyetleri) nispeten yüksektir.
EDI'nin altyapı ve ekipman maliyetlerinin, ekipmanın toplam işletme maliyetlerini göz önünde bulundurarak, karışık yatak süreçlerinden biraz daha yüksek olmasına rağmen,EDI teknolojisinin hala bazı avantajları var.
Örneğin, bir saf su istasyonu iki işlemin yatırım ve işletme maliyetlerini karşılaştırdı.ve EDI cihazı, normal çalışma bir yılından sonra karışık yatak süreci ile yatırım farkını telafi edebilir..
04
Ters osmose+EDI ile geleneksel iyon değişimi
1Proje için başlangıç yatırımının karşılaştırılması
Proje için başlangıç yatırımı açısından, düşük su üretim akış hızlarına sahip su arıtma sistemlerine,Ters osmose+EDI işlemi, geleneksel iyon değişimi işlemlerinde gerekli olan büyük yenilenme sistemini ortadan kaldırır.Özellikle her biri iki asit ve alkali depolama tankını ortadan kaldırarak. Bu, sadece ekipman tedarik maliyetlerini büyük ölçüde azaltmakla kalmayıp aynı zamanda yaklaşık% 10 ila% 20 arazi alanını tasarruf etmektedir.Böylece inşaat fabrikaları için inşaat mühendisliği ve arazi satın alma maliyetlerini azaltmak.
Geleneksel iyon değişim ekipmanlarının yüksekliğinin genellikle 5 metreden fazla olduğu gerçeği nedeniyle, ters osmose ve EDI ekipmanlarının yüksekliği 2,5 metreden az değildir.Su arıtma atölyesinin yüksekliği 2-3m azaltabilir, böylece atölyede inşaat yatırımının %10 ila %20'si tasarruf ediliyor.
Ters osmose ve EDI'nin geri kazanım oranlarını göz önünde bulundurarak, ikincil ters osmose ve EDI'den tüm konsantre su geri kazanılır.Ancak birincil ters osmosta (yaklaşık %25) kaynaklanan yoğun su boşaltılmalıdır., ve ön işleme sisteminin çıkışını buna göre arttırmak gerekir.İyon değişim süreçlerini kullanan ön işleme sistemine kıyasla başlangıç yatırımının yaklaşık% 20 oranında arttırılması gerekir..
Tüm faktörleri göz önünde bulundurarak, ters osmose + EDI işlemi, küçük ölçekli su arıtma sistemlerinde geleneksel iyon değişimi işlemlerine başlangıç yatırımı açısından yaklaşık olarak eşdeğerdir.
2- İşletme maliyetlerinin karşılaştırılması
Bilindiği gibi, uyuşturucu tüketimi açısından, ters osmose teknolojisinin işletme maliyeti (geri osmose dozajlama, kimyasal temizlik, atık su arıtma vb.(İyon değişimi reçine yenilenmesi dahil) geleneksel iyon değişimi teknolojisinden daha düşüktür., atık su arıtma vb.).
Bununla birlikte, enerji tüketimi ve yedek parçaların değiştirilmesi açısından, ters osmose ve EDI işlemi geleneksel iyon değişimi işleminden çok daha yüksektir.
İstatistiklere göre, EDI işlemi ile birlikte ters osmose işleminin işletme maliyeti geleneksel iyon değişimi işleminden biraz daha yüksektir.
Tüm faktörleri göz önünde bulundurarak, EDI işlemi ile birlikte ters osmosi'nin genel işletme ve bakım maliyeti geleneksel iyon değişimi işleminden %50 ila %70 daha yüksektir.
3Ters osmosi + EDI güçlü uyarlanabilirliğe, yüksek otomatikleşme derecesine ve minimum çevre kirliliğine sahiptir
Ters osmose + EDI işlemi ham suyun tuz içeriğine karşı güçlü uyarlanabilirliğe sahiptir ve deniz suyu, tuzlu su, maden suları, yeraltı suyu ve nehir suyu için kullanılabilir.İyon değişim süreci, akışta çözünmüş katı madde içeriği 500 mg/L'den fazla olduğunda ekonomik değildir..
Ters osmose ve EDI, asit-baz yenilenmesini gerektirmez, büyük miktarda asit-baz tüketmez veya büyük miktarda asit-baz atık su üretmez.Skala inhibitörü, ve azaltıcı maddenin eklenmesi gerekir.
İşlem ve bakım açısından, ters osmose ve EDI'nin yüksek otomasyon ve kolay program kontrolü avantajları da vardır.
4Ters osmose + EDI ekipmanları pahalı ve onarımı zordur ve yoğun tuzlu suyun arıtılması zor.
Ters osmose artı EDI işleminin birçok avantajı olmasına rağmen, ekipman arızası durumunda, özellikle ters osmose zarı ve EDI zarı yığını hasar gördüğünde,Sadece değiştirmek için kapatılabilir.Çoğu durumda, değiştirme için profesyonel teknisyenlere ihtiyaç duyulur ve kapatma süresi daha uzun olabilir.
Ters osmoz büyük miktarda asidik ve alkali atık su üretmese de, birincil ters osmozun geri kazanım oranı genellikle sadece% 75'tir.Büyük miktarda konsantre su üretenKonsantre suyun tuz içeriği ham sudan çok daha yüksektir.Çevreyi kirletecek..
Günümüzde, ev enerjisi santrallerinde, ters osmodan gelen yoğun tuzlu suyun geri kazanımı ve kullanımı çoğunlukla kömür yıkama ve kül nemlendirme için kullanılır;Bazı üniversiteler yoğun tuzlu suyun buharlaşma ve kristalize arıtma süreci üzerinde araştırma yapmaktadır, ancak maliyeti ve zorluğu yüksektir, bu nedenle endüstride henüz geniş çapta uygulanmamıştır.
Ters osmoz ve EDI ekipmanlarının maliyeti nispeten yüksektir, ancak bazı durumlarda, başlangıç yatırımı geleneksel iyon değişimi işlemlerinden daha düşüktür.
Büyük ölçekli su arıtma sistemlerinde (sistem büyük miktarda su ürettiğinde),Ters osmose ve EDI sistemlerine yapılan ilk yatırım, geleneksel iyon değişimi işlemlerine göre çok daha yüksektir..
Küçük ölçekli su arıtma sistemlerinde, ters osmose artı EDI işlemi, geleneksel iyon değişimi işlemlerine kıyasla benzer bir başlangıç yatırımına sahiptir.
Özetle, su arıtma sisteminin çıkışı düşük olduğunda, ters osmoz ve EDI arıtma süreci öncelikli olabilir.ve çevre kirliliği.
