16 veljače 2023
Što je bolje, reverzna osmoza + EDI ili tradicionalna izmjena iona?
Puni engleski naziv EDI je ionizacija elektroda, poznata i kao tehnologija elektrodeionizacije, ili elektrodijaliza u pakiranom sloju
Tehnologija elektrodeionizacije kombinira dvije tehnologije ionske izmjene i elektrodijalize. Riječ je o tehnologiji desalinizacije razvijenoj na temelju elektrodijalize, a riječ je o tehnologiji obrade vode koja se široko koristi i postiže bolje rezultate nakon smola za izmjenu iona.
Ne samo da iskorištava prednosti kontinuirane desalinizacije tehnologijom elektrodijalize, već koristi i tehnologiju ionske izmjene za postizanje učinka duboke desalinizacije;
Ne samo da poboljšava defekt koji trenutna učinkovitost pada kada se proces elektrodijalize koristi za obradu otopina niske koncentracije, pojačava prijenos iona, već također omogućuje regeneraciju ionskog izmjenjivača, izbjegavajući upotrebu regeneranata i smanjujući sekundarnu količinu koja nastaje tijekom uporabe kiselinsko-baznih regeneranata. Sekundarno zagađenje, ostvarite kontinuirani rad deionizacije.
TOsnovni princip EDI deionizacije uključuje sljedeća tri procesa:
1. Postupak elektrodijalize
Pod djelovanjem vanjskog električnog polja, elektrolit u vodi selektivno će migrirati kroz smolu za izmjenu iona u vodi i ispuštati se koncentriranom vodom, uklanjajući tako ione u vodi.
2. Proces ionske izmjene
Ioni nečistoća u vodi izmjenjuju se smolom za izmjenu iona, a ioni nečistoća u vodi kombiniraju se kako bi se postigao učinak učinkovitog uklanjanja iona u vodi.
3. Proces elektrokemijske regeneracije
Smola se elektrokemijski regenerira korištenjem H+ i OH- generiranih polarizacijom međufazne vode smole za izmjenu iona kako bi se ostvarila samoregeneracija smole.
02 Čimbenici utjecaja i sredstva kontrole EDI-ja?
1. Utjecaj vodljivosti utjecaja
Pod istom radnom strujom, kako se vodljivost sirove vode povećava, smanjuje se brzina uklanjanja slabih elektrolita EDI-jem, a povećava se i vodljivost otpadnih voda.
Ako je vodljivost sirove vode niska, sadržaj iona je također nizak, a niska koncentracija iona čini gradijent elektromotorne sile koji se formira na površini smole i membrane u komori slatke vode također velikim, što rezultira pojačanom disocijacijom vode, povećanjem granične struje i generiranim H+ A količina OH- je veća, tako da je učinak regeneracije smole za izmjenu aniona i kationa napunjene u komori za slatku vodu dobar.
Stoga je potrebno kontrolirati vodljivost ulazne vode tako da vodljivost EDI ulazne vode bude manja od 40us/cm, što može osigurati kvalificiranu vodljivost otpadne vode i uklanjanje slabih elektrolita.
2. Utjecaj radnog napona i struje
Kako se radna struja povećava, kvaliteta proizvedene vode nastavlja se poboljšavati.
Međutim, ako se struja poveća nakon dostizanja najviše točke, zbog prekomjerne količine H+ i OH- iona nastalih ionizacijom vode, osim što se koristi za regeneraciju smole, veliki broj viška iona djeluje kao nosivi ioni za provođenje, a istovremeno zbog velike količine procesa kretanja iona nosača Akumulacija i začepljenje nastaju u mediju, pa čak i dolazi do povratne difuzije, što rezultira padom kvalitete proizvedene vode.
Stoga se mora odabrati odgovarajući radni napon i struja.
3. Utjecaj zamućenosti i indeksa onečišćenja (SDI)
Kanal za proizvodnju vode EDI modula ispunjen je smolom za izmjenu iona. Prekomjerna zamućenost i indeks onečišćenja blokirat će kanal, što će rezultirati povećanjem razlike tlaka u sustavu i smanjenjem proizvodnje vode.
Stoga je potrebna odgovarajuća prethodna obrada, a RO otpadne vode općenito zadovoljavaju zahtjeve EDI utjecaja.
4. Utjecaj tvrdoće
Ako je zaostala tvrdoća napojne vode u EDI-ju previsoka, to će uzrokovati onečišćenje na membranskoj površini kanala koncentrirane vode, brzina protoka koncentrirane vode će se smanjiti, otpor proizvedene vode će se smanjiti, a to će utjecati na kvalitetu vode. U teškim slučajevima, koncentrirani vodeni i polarni vodeni kanali modula bit će blokirani. Rezultira uništavanjem komponenata zbog unutarnjeg zagrijavanja.
Može se kombinirati s uklanjanjem CO2 kako bi omekšao i dodao lužinu u RO utjecajnu vodu; kada je sadržaj soli u ulaznoj vodi visok, može se kombinirati s desalinizacijom kako bi se povećala razina RO ili nanofiltracije kako bi se prilagodio utjecaj tvrdoće.
5. Utjecaj TOC-a (ukupni organski ugljik)
Ako je sadržaj organske tvari u ulaznoj vodi previsok, to će uzrokovati organsko onečišćenje smole i selektivno propusne membrane, što će dovesti do povećanja radnog napona sustava i smanjenja kvalitete proizvedene vode. Istodobno, također je lako formirati organski koloid u koncentriranom vodenom kanalu i blokirati kanal.
Stoga, kada se radi o tome, jedna razina R0 može se dodati u kombinaciji s drugim zahtjevima indeksa kako bi se ispunili zahtjevi.
6. Utjecaj metalnih iona kao što su Fe i Mn
Metalni ioni kao što su Fe i Mn uzrokovat će "trovanje" smole, a metalno "trovanje" smole uzrokovat će brzo pogoršanje kvalitete EDI otpadnih voda, posebno brzi pad brzine uklanjanja silicija.
Osim toga, oksidativni katalitički učinak metala s promjenjivom valentnošću na smole za izmjenu iona uzrokovat će trajno oštećenje smola.
Općenito govoreći, Fe u EDI utjecaju kontrolira se da bude niži od 0.01 mg/L tijekom rada.
7. Utjecaj C02 na utjecaj
HCO3- koji stvara CO2 u domorodnoj vodi slab je elektrolit, koji lako može prodrijeti u sloj smole za izmjenu iona i uzrokovati pad kvalitete proizvedene vode.
Može se ukloniti tornjem za otplinjavanje prije ulaska u vodu.
8. Učinak ukupnog sadržaja aniona (TEA)
Visoki TEA smanjit će otpornost vode proizvedene EDI-jem ili povećati radnu struju EDI-ja, dok će pretjerano visoka radna struja povećati struju sustava, povećati koncentraciju zaostalog klora u vodi elektrode i biti štetna za vijek trajanja membrane elektrode.
Osim gore navedenih osam čimbenika utjecaja, temperatura ulazne vode, pH vrijednost, SiO2 i oksidi također utječu na rad EDI sustava.
03 Značajke EDI-ja
Posljednjih godina EDI tehnologija naširoko se koristi u industrijama s visokim zahtjevima za kvalitetom vode kao što su električna energija, kemijska industrija i medicina.
Dugoročna istraživanja primjene u području obrade vode pokazuju da tehnologija obrade EDI ima sljedećih šest karakteristika:
1. Kvaliteta vode je visoka, a izlaz vode stabilan
EDI tehnologija kombinira prednosti kontinuirane desalinizacije elektrodijalizom i duboke desalinizacije izmjenom iona. Kontinuirana znanstvena istraživanja i praksa pokazali su da ponovno korištenje EDI tehnologije za desalinizaciju može učinkovito ukloniti ione u vodi, a čistoća otpadnih voda je visoka.
2. Niski uvjeti ugradnje opreme i mali otisak
U usporedbi s slojem za izmjenu iona, EDI uređaj je male veličine i male težine te ne mora biti opremljen spremnicima za skladištenje kiselina i lužina, što može učinkovito uštedjeti prostor.
I ne samo to, EDI uređaj je samostalna struktura, razdoblje izgradnje je kratko, a radno opterećenje instalacije na licu mjesta je malo.
3. Jednostavan dizajn, praktičan rad i održavanje
EDI uređaj za obradu može se proizvesti na modularni način i može se automatski i kontinuirano regenerirati bez velike i komplicirane opreme za regeneraciju. Nakon puštanja u rad, jednostavan je za rukovanje i održavanje.
4. Automatska kontrola procesa pročišćavanja vode je jednostavna i praktična
EDI uređaj može se spojiti na sustav paralelno s više modula. Moduli su sigurni i stabilni u radu i pouzdani u kvaliteti, što rad i upravljanje sustavom čini jednostavnim za realizaciju upravljanja programom i jednostavnim za rukovanje.
5. Nema ispuštanja otpadne kiseline i otpadne lužine, što pogoduje zaštiti okoliša
EDI uređaj ne treba kemijsku regeneraciju kiselinama i lužinama, a u osnovi nema ispuštanja kemijskog otpada.
6. Stopa povrata vode je visoka, a stopa iskorištenja vode EDI tehnologije obrade općenito je čak 90% ili više
Ukratko, EDI tehnologija ima velike prednosti u pogledu kvalitete vode, stabilnosti rada, jednostavnosti rada i održavanja, sigurnosti i zaštite okoliša.
Ali ima i određenih nedostataka. EDI uređaj ima veće zahtjeve za kvalitetom dovodne vode, a njegova jednokratna investicija (troškovi infrastrukture i opreme) relativno je visoka.
Treba napomenuti da, iako su troškovi infrastrukture i opreme za EDI nešto viši od troškova procesa mješovitog kreveta, EDI tehnologija još uvijek ima određene prednosti nakon razmatranja troškova rada uređaja.
Na primjer, stanica za čistu vodu usporedila je investicijske i operativne troškove dvaju procesa, a EDI uređaj može nadoknaditi razliku u ulaganju s procesom mješovitog sloja nakon godinu dana normalnog rada.
04 Reverzna osmoza + EDI VS tradicionalna izmjena iona
1. Usporedba početnog ulaganja u projekt
Što se tiče početnog ulaganja projekta, u sustav za pročišćavanje vode s malim protokom vode, jer proces reverzne osmoze + EDI poništava ogroman sustav regeneracije koji zahtijeva tradicionalni proces izmjene iona, posebno poništava dva spremnika za skladištenje kiseline i dva spremnika za alkalije. Tajvan ne samo da uvelike smanjuje troškove nabave opreme, već i štedi oko 10% do 20% površine zemljišta, čime se smanjuju troškovi građevinarstva i stjecanja zemljišta za izgradnju tvornica.
Budući da je visina tradicionalne opreme za izmjenu iona općenito iznad 5 m, dok je visina reverzne osmoze i EDI opreme unutar 2,5 m, visina radionice za pročišćavanje vode može se smanjiti za 2-3 m, čime se štedi još 10%-20% ulaganja u civilnu izgradnju postrojenja.
Uzimajući u obzir stopu oporavka reverzne osmoze i EDI-ja, koncentrirana voda sekundarne reverzne osmoze i EDI-ja u potpunosti se oporavlja, ali koncentriranu vodu primarne reverzne osmoze (oko 25%) treba ispustiti i u skladu s tim povećati izlaz sustava za prethodnu obradu. Kada sustav usvoji tradicionalni proces koagulacije, bistrenja i filtracije, početno ulaganje mora se povećati za oko 20% u usporedbi sa sustavom predobrade procesa ionske izmjene.
Sveobuhvatno razmatranje, proces reverzne osmoze + EDI otprilike je ekvivalentan tradicionalnom procesu ionske izmjene u smislu početnog ulaganja u male sustave za pročišćavanje vode.
2. Usporedba operativnih troškova
Kao što svi znamo, što se tiče potrošnje reagensa, operativni troškovi procesa reverzne osmoze (uključujući doziranje reverzne osmoze, kemijsko čišćenje, pročišćavanje otpadnih voda itd.) niži su od tradicionalnog procesa ionske izmjene (uključujući regeneraciju smole za izmjenu iona, pročišćavanje otpadnih voda itd.).
Međutim, u smislu potrošnje energije, zamjene rezervnih dijelova itd., proces reverzne osmoze i EDI bit će mnogo veći od tradicionalnog procesa izmjene iona.
Prema statistikama, operativni troškovi procesa reverzne osmoze i EDI nešto su viši od tradicionalnog procesa ionske izmjene.
Sveobuhvatno razmatranje, ukupni troškovi rada i održavanja reverzne osmoze plus EDI procesa su 50% do 70% veći od tradicionalnog procesa ionske izmjene.
3. Reverzna osmoza + EDI ima snažnu prilagodljivost, visok stupanj automatizacije i malo onečišćenja okoliša
Proces reverzne osmoze + EDI vrlo je prilagodljiv salinitetu sirove vode. Proces reverzne osmoze može se koristiti iz morske vode, bočate vode, rudničke drenažne vode, podzemne vode u riječnu vodu, dok je proces ionske izmjene koji ima sadržaj otopljene krutine veći od 500 mg u ulaznoj vodi/L neekonomičan.
Reverzna osmoza i EDI ne zahtijevaju kiselinsko-baznu regeneraciju, troše veliku količinu kiselinsko-bazne i ne stvaraju veliku količinu kiselinsko-baznih otpadnih voda. Trebaju dodati samo malu količinu kiseline, lužine, antiskalanta i redukcijskog sredstva.
Što se tiče rada i održavanja, reverzna osmoza i EDI također imaju prednosti visoke automatizacije i jednostavne kontrole programa.
4. Reverzna osmoza + EDI oprema je skupa i teška za popravak, a teško je tretirati koncentriranu slanu otopinu
Iako proces reverzne osmoze plus EDI ima mnoge prednosti, kada oprema zakaže, posebno kada su membrana reverzne osmoze i snop EDI membrane oštećeni, može se zamijeniti samo isključivanjem. U većini slučajeva potrebno je stručno i tehničko osoblje da ga zamijeni, a vrijeme isključivanja može biti duže.
Iako reverzna osmoza ne proizvodi veliku količinu kiselinsko-baznih otpadnih voda, stopa oporavka primarne reverzne osmoze općenito je samo 75%, a proizvest će se velika količina koncentrirane vode. Sadržaj soli u koncentriranoj vodi bit će mnogo veći od sadržaja sirove vode. Mjere pročišćavanja, nakon ispuštanja, zagađivat će okoliš.
Trenutno se u domaćim elektranama većina koncentrirane slane otopine iz reverzne osmoze reciklira i koristi za pranje ugljena i vlaženje pepela; Neka sveučilišta provode istraživanja o isparavanju i kristalizaciji koncentrirane slane otopine, ali cijena je visoka i teška, a još nema većih problema. raspon industrijskih primjena.
Cijena reverzne osmoze i EDI opreme je relativno visoka, ali u nekim je slučajevima čak i niža od početnog ulaganja tradicionalnog procesa ionske izmjene.
U velikim sustavima za pročišćavanje vode (kada sustav proizvodi veliku količinu vode), početno ulaganje sustava reverzne osmoze i EDI mnogo je veće od ulaganja tradicionalnih procesa ionske izmjene.
U malim sustavima za pročišćavanje vode, proces reverzne osmoze i EDI otprilike je ekvivalentan tradicionalnom procesu ionske izmjene u smislu početnog ulaganja u male sustave za pročišćavanje vode.
Ukratko, kada je izlaz sustava za pročišćavanje vode mali, reverzna osmoza plus EDI proces obrade može imati prioritet. Ovaj proces ima niska početna ulaganja, visok stupanj automatizacije i nisko onečišćenje okoliša.
KLIKNITE PRIKAZ