以下每项指标均是保证EDI正常运行的必要条件。
给水:反渗透(RO)产水,电导率< 20μS/cm(**< 10μS/cm);
TEA(以CaCO3计):< 25ppm;
TEA包括所有阴离子及以阴离子形式被EDI除去的物质。由于水中所含的CO2、SiO2及H3BO3分别以HCO3- / CO32-、HSiO3- / SiO32-及B(OH)4- 的形式被EDI清除,根据经验计算TEA时分别以电荷为-1.7、-1.5和-1.0计。给水中HCO3-也有一部分是以CO32- 形式被清除,在计算TEA时电荷也以-1.7计。TEA计算公式如下:
TEA=50 (CCl-/35+2CSO42-/96+1.7CCO2/44+1.7CHCO31-/61+1.5CSiO2/60+… )
其中所有物质浓度均以ppm计。
pH:6.0-9.0,当总硬度低于0.1ppm时,EDI**工作的pH范围为8.0-9.0;
注:pH是进水的参考指标,是影响进水CO2含量的指标之一。
进水温度:5-35 ℃;
硬度(以CaCO3计):< 0.5ppm;
注:EDI工艺需要限定进水硬度以免结垢。在进水硬度< 0.1ppm时,我公司I系统**高回收率是95%;而当进水硬度为0.1-0.5 ppm时,系统**高的回收率是90%,而且需要定期清洗;在进水硬度为0.5-0.75ppm时,系统**高的回收率是80%-85%,而且需要定期清洗。在进水硬度为0.75-1ppm时必须事先得到公司的书面确认,否则EDI所作的质量保证无法保证;在进水硬度超过1ppm时运行EDI膜堆,会造成结垢和不可修复的损坏。
有机物(TOC):< 0.5ppm,TOC建议值为零;
氧化剂:Cl2 < 0.05ppm,O3 < 0.02ppm;
变价金属:Fe 、Mn < 0.01ppm;
SiO2:< 0.5ppm;
CO2:< 5ppm;
二氧化碳含量和pH值将明显影响产水电阻率。如果CO2大于5 ppm,EDI系统不能制备高纯度的产品水。可以通过调节反渗透进水pH值或使用脱气装置来降低CO2量。
色度:< 5 APHA;
SDI15Min:< 1.0;
浊度:< 1.0 NTU。
二;给水TES与电导率
纯水水质取决于膜堆从淡水室中除去离子的能力,单位时间内给水TES过高通常会导致较低的产水水质。无论对强电解质(N**)还是弱电解质(CO2、SiO2)均如此。过高的给水TES导致EDI膜堆内部树脂工作界限向出水端迁移,这导致抛光树脂量的减少,因此引起弱电解质清除率的降低,纯水电阻率随之降低。
电导率是水中离子总量的综合指标。但是该指标不能直接代表纯水水质。其中**主要原因是电导率不能真实反映水中弱电解质含量。比如同样是电导率为10μs/cm的反渗透纯水,其中二氧化碳含量可能是5ppm,也可能是35ppm。而当二氧化碳含量过高时EDI就不能正常工作了。另一方面,不同离子在水中大小和极性存在差异,因此EDI清除这些离子的能力也存在明显差异。由于这些原因,给水电导率只能作为一个参考指标,而TES是更为准确衡量给水质量的指标。
三;污染物对除盐效果的影响
对EDI影响较大的污染物包括硬度(钙、镁)、有机物、固体悬浮物、变价金属离子(铁、锰)、氧化剂(氯、臭氧)。设计RO/EDI系统时应在EDI的预处理过程除去这些污染物。在预处理中降低这些污染物的浓度可以提高EDI性能。
氯和臭氧会氧化离子交换树脂和离子交换膜,引起EDI膜堆功能降低。氧化还会使TOC含量明显增加,污染离子交换树脂和离子交换膜,降低离子迁移速度。另外,氧化作用使得树脂破裂,通过膜堆的压力损失将增加。
铁和其它变价金属离子可对树脂氧化起催化作用,使树脂中毒,从而**降低树脂和膜的性能。当给水中铁或锰含量超标时,EDI膜堆可能在几个至几十个小时内中毒。
硬度能在EDI单元中引起结垢。结垢一般在浓水室阴膜的表面发生,因为该处pH值较高。浓水区形成一定的垢斑后,垢斑处的水流量降低,由电流形成的热量无法转移,**终会将膜烧坏。我公司设计采取了避免结垢的措施。不过,将进水硬度降到**小将会延长清洗周期,并且提高EDI系统水的利用率。
悬浮物和胶体会引起膜和树脂的污染和阻塞,树脂间隙的阻塞导致EDI膜堆的压力损失增加,会引起膜堆热量急剧增加,**终烧毁。
有机物被吸引到树脂和膜的表面导致其被污染,使得被污染的膜和树脂迁移离子的效率降低,膜堆电阻将增加。
四;离子性质与运行参数的关系
EDI从水中去除离子的能力与离子的特性有关。与传统混床一样,树脂对某种离子的吸收能力与离子的大小、水合度、离子的电荷数以及树脂类型有关。
离子大小
25°C的溶液中离子的有效尺寸
Ionic Radius (A) Cati** Ani**
< 3.0 K+,NH4+ Cl-,NO3-
3.5 _ OH-,F-
4.0~4.5 Na+ SO42-,CO32-
6.0 Li+,Ca2+,Fe2+ _
8.0~9.0 H+,Mg2+,Fe3+ _