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超純水設(shè)備EDI模塊工作原理詳細(xì)描述
點(diǎn)擊次數(shù):4696 更新時(shí)間:2014-08-19
超純水設(shè)備EDI模塊工作原理詳細(xì)描述:

 EDI工藝詳細(xì)描述

來(lái)自城市水源的水中含有鈉、鈣、鎂、氯化物、硝酸鹽、碳酸氫鹽、二氧化硅等溶解鹽。這些鹽由帶負(fù)電的離子(anion)和帶正電的離子(cation)組成。98%以上的離子都可以通過(guò)反滲透(RO)處理得以去除。城市的水源還含有有機(jī)物、溶解氣體(如:O2,、CO2)、微量金屬和其它微電離的無(wú)機(jī)化合物,這些雜質(zhì)在工業(yè)應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中必須去除(如硼和硅)。RO系統(tǒng)和其預(yù)處理也可以去除許多這些雜質(zhì)。

RO反滲透純凈水設(shè)備產(chǎn)水的電導(dǎo)率理想范圍一般在4-20µS/cm,而根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同,超純水或去離子水的電阻率一般在2-18.2MΩ.cm之間。通常,EDI進(jìn)水離子越少,其產(chǎn)品水質(zhì)量越高。

EDI模塊原理圖

EDI工藝從水中去除不想要的離子,依靠在淡水室的樹(shù)脂吸附離子,然后將它們遷移到濃水室中。

離子交換反應(yīng)在模塊的淡水室中進(jìn)行,在那里陰離子交換樹(shù)脂釋放出氫氧根離子(OH-)而從溶解鹽(如氯化物、Cl-)中交換陰離子。同樣,陽(yáng)離子交換樹(shù)脂釋放出氫離子(H+)而從溶解鹽中(如鈉、Na+)交換陽(yáng)離子。

從水流中去除離子的吸附步驟,在模塊中的停留是有限的(近似10~15秒)。當(dāng)被吸附時(shí),離子僅僅被外在的直流電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)遷移。

一個(gè)直流(DC)電場(chǎng)通過(guò)放置在組件一端的陽(yáng)極(+)和陰極(-)實(shí)現(xiàn)。電壓驅(qū)動(dòng)這些被吸收的離子沿著樹(shù)脂球的表面移動(dòng),然后穿過(guò)離子選擇性膜進(jìn)入濃水室。直流電場(chǎng)也裂解水分子形成氫氧根離子和氫離子:

H2O=OH-+H+

在圖1中,離子交換膜由垂直線表示,這些垂直線根據(jù)離子穿透性的不同標(biāo)注成不同的幾項(xiàng)。因?yàn)檫@些離子選擇性膜不允許水穿過(guò),所以他們對(duì)水流來(lái)說(shuō)是個(gè)屏障。

帶負(fù)電的陰離子(如OH-、Cl-)被吸引到陽(yáng)極(+),并且被陰極排斥。這些離子穿過(guò)陰離子選擇性膜,進(jìn)入相鄰的濃水室,而不會(huì)穿過(guò)相鄰的陽(yáng)離子選擇性膜,并滯留在濃水室,并隨濃水流出濃水室。在淡水室中帶正電的陽(yáng)離子(如H+、Na+)被吸引到陰極(-),并且被陽(yáng)極排斥。這些離子穿過(guò)陽(yáng)離子選擇性膜進(jìn)入臨近的濃水室,他們?cè)谀抢锉慌R近的陰離子選擇性膜阻擋,并隨濃水流出濃水室。

在濃水室中,仍然維持電中性。從兩個(gè)方向輸送過(guò)來(lái)的離子彼此相互中和。從電源流過(guò)來(lái)的電流跟移動(dòng)離子的數(shù)目成比例。水裂解離子(H+和OH-)和現(xiàn)存的離子都被遷移并且被加到所要求的電流之中。

當(dāng)水流流過(guò)兩種不同類型的腔體時(shí),淡水室中的離子就會(huì)*被去除,同時(shí)被收集到鄰近的濃水流之中,這就可以從模塊中帶走被去除了的離子。

在淡水室和(或)濃水室中使用離子交換樹(shù)脂是EDI的關(guān)鍵技術(shù)和。在淡水室中還會(huì)發(fā)生一個(gè)重要現(xiàn)象,在電勢(shì)梯度高的特定區(qū)域,電化學(xué)“分解”能夠使水產(chǎn)生大量的H+和OH-離子。這些區(qū)域中產(chǎn)生的H+和OH-離子在混合的離子交換樹(shù)脂中可以使樹(shù)脂和膜不斷再生,并且不需要外加化學(xué)試劑。

合格的反滲透純凈水設(shè)備對(duì)于EDI理想的性能表現(xiàn)和EDI系統(tǒng)*工作是一個(gè)基本要求(實(shí)際上對(duì)于任何基于離子交換樹(shù)脂的去離子系統(tǒng)都是這樣)。進(jìn)水流中的污染物質(zhì)對(duì)去離子組件會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響,要么增加維修頻率,要么減少模塊的使用壽命。因此,RO反滲透系統(tǒng)的品質(zhì)和它的預(yù)處理是需要審定的。



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