Reversās osmozes + EDI un tradicionālā jonu apmaiņas procesa tehnoloģijas salīdzinājums

Laipni lūdzam sazināties ar mums WhatsApp
09 Augusts 2024

Reversās osmozes + EDI un tradicionālā jonu apmaiņas procesa tehnoloģijas salīdzinājums


1.Kas ir EDI?

EDI pilns nosaukums ir elektrodu jonizācija, kas nozīmē elektrisko atsāļošanu, kas pazīstama arī kā elektrodejonizācijas tehnoloģija vai iepakota gultas elektrodialīze.
Elektrodionizācijas tehnoloģija apvieno jonu apmaiņu un elektrodialīzi. Tā ir atsāļošanas tehnoloģija, kas izstrādāta, pamatojoties uz elektrodialīzi. Tā ir ūdens attīrīšanas tehnoloģija, kas ir plaši izmantota un sasniegusi labus rezultātus pēc jonu apmaiņas sveķiem.
Tas ne tikai izmanto elektrodialīzes tehnoloģijas nepārtrauktas atsāļošanas priekšrocības, bet arī izmanto jonu apmaiņas tehnoloģiju, lai panāktu dziļu atsāļošanu;
Tas ne tikai uzlabo samazinātas strāvas efektivitātes defektu, apstrādājot zemas koncentrācijas šķīdumus elektrodialīzes procesā, uzlabo jonu pārnesi, bet arī ļauj reģenerēt jonu apmaiņas sveķus, izvairās no reģenerācijas līdzekļu izmantošanas, samazina sekundāro piesārņojumu, kas rodas, izmantojot skābes-bāzes reģenerācijas līdzekļus, un realizē nepārtrauktu dejonizācijas darbību.


EDI dejonizācijas pamatprincips ietver šādus trīs procesus:
1. Elektrodialīzes process
Ārējā elektriskā lauka iedarbībā ūdenī esošais elektrolīts selektīvi migrē caur jonu apmaiņas sveķiem ūdenī un tiek izvadīts ar koncentrētu ūdeni, tādējādi noņemot jonus ūdenī.

2. Jonu apmaiņas process
Piemaisījumu joni ūdenī tiek apmainīti un apvienoti ar ūdenī esošajiem jonu piemaisījumu joniem caur jonu apmaiņas sveķiem, tādējādi panākot efektīvu, ka joni tiek efektīvi atdalīti ūdenī.

3. Elektroķīmiskās reģenerācijas process
H+ un OH, ko rada ūdens polarizācija jonu apmaiņas sveķu saskarnē, tiek izmantoti, lai elektroķīmiski reģenerētu sveķus, lai panāktu sveķu pašatjaunošanos.

02 Kādi ir faktori, kas ietekmē EDI, un kādi ir kontroles pasākumi?

1. Ieplūdes ūdens vadītspējas ietekme
Ar tādu pašu darba strāvu, palielinoties neapstrādātā ūdens vadītspējai, samazinās vāju elektrolītu EDI noņemšanas ātrums, kā arī palielinās notekūdeņu vadītspēja.
Ja neapstrādātā ūdens vadītspēja ir zema, jonu saturs ir arī zems, un zemā jonu koncentrācija padara elektromotora spēka gradientu, kas veidojas uz sveķu un membrānas virsmas saldūdens kamerā, arī lielu, kā rezultātā palielinās ūdens disociācijas pakāpe, palielinās ierobežojošā strāva un liels skaits H+ un OH-, tā, lai saldūdens kamerā piepildīto anjonu un katjonu apmaiņas sveķu reģenerācijas efekts būtu labs.
Tāpēc ir nepieciešams kontrolēt ieplūdes ūdens vadītspēju tā, lai EDI ieplūdes ūdens vadītspēja būtu mazāka par 40 us/cm, kas var nodrošināt kvalificētu notekūdeņu vadītspēju un vāju elektrolītu noņemšanu.

2. Darba sprieguma un strāvas ietekme
Palielinoties darba strāvai, saražotā ūdens ūdens kvalitāte turpina uzlaboties.
Tomēr, ja strāva tiek palielināta pēc augstākā punkta sasniegšanas, pateicoties pārmērīgam H+ un OH- jonu daudzumam, ko rada ūdens jonizācija, papildus tam, ka to izmanto sveķu reģenerācijai, liels skaits lieko jonu darbojas kā nesējjoni vadīšanai. Tajā pašā laikā, pateicoties daudzu nesēju jonu uzkrāšanai un bloķēšanai kustības laikā, notiek pat apgrieztā difūzija, kā rezultātā samazinās saražotā ūdens kvalitāte.
Tāpēc ir jāizvēlas atbilstošs darba spriegums un strāva.

3. Duļķainības un piesārņojuma indeksa (SDI) ietekme
EDI komponenta ūdens ražošanas kanāls ir piepildīts ar jonu apmaiņas sveķiem. Pārmērīgs duļķainības un piesārņojuma indekss bloķēs kanālu, izraisot sistēmas spiediena starpības palielināšanos un ūdens ražošanas samazināšanos.
Tādēļ ir nepieciešama atbilstoša pirmapstrāde, un RO notekūdeņi parasti atbilst EDI ieplūdes prasībām.

4. Cietības ietekme
Ja ieplūdes ūdens atlikusī cietība EDI ir pārāk augsts, Tas izraisīs mērogošanu uz koncentrētā ūdens kanāla membrānas virsmas, samazinās koncentrēto ūdens plūsmas ātrumu, samazinās saražotā ūdens pretestību, ietekmē saražotā ūdens kvalitāti un smagos gadījumos bloķē komponenta koncentrētā ūdens un polāros ūdens plūsmas kanālus, izraisot komponenta iznīcināšanu iekšējās sildīšanas dēļ.
RO ieplūdes ūdeni var mīkstināt un sārmu var pievienot kombinācijā ar CO2 noņemšanu; ja ieplūdes ūdenī ir augsts sāls saturs, var pievienot pirmā līmeņa RO vai nanofiltrāciju kombinācijā ar atsāļošanu, lai pielāgotu cietības ietekmi.

5. TOC (kopējā organiskā oglekļa) ietekme
Ja organiskais saturs ieplūdē ir pārāk augsts, tas izraisīs sveķu un selektīvās caurlaidīgās membrānas organisko piesārņojumu, kā rezultātā palielinās sistēmas darba spriegums un samazinās saražotā ūdens kvalitāte. Tajā pašā laikā koncentrētajā ūdens kanālā ir arī viegli veidot organiskos koloīdus un bloķēt kanālu.
Tāpēc, apstrādājot, varat apvienot citas indeksa prasības, lai palielinātu R0 līmeni, lai izpildītu prasības.

6. Metāla jonu, piemēram, Fe un Mn, ietekme
Metāla joni, piemēram, Fe un Mn, izraisīs sveķu "saindēšanos", un sveķu "saindēšanās" ar metālu "saindēšanos" izraisīs strauju EDI notekūdeņu kvalitātes pasliktināšanos, īpaši strauju silīcija noņemšanas ātruma samazināšanos.
Turklāt mainīgas valences metālu oksidatīvā katalītiskā iedarbība uz jonu apmaiņas sveķiem radīs neatgriezeniskus sveķu bojājumus. Vispārīgi runājot, EDI ieplūdes Fe tiek kontrolēts, lai darbības laikā tas būtu mazāks par 0,01 mg/L.

7. CO2 ietekme uz ieejošiem
HCO3, ko rada CO2 ieplūdē, ir vājš elektrolīts, kas var viegli iekļūt jonu apmaiņas sveķu slānī un izraisīt saražotā ūdens kvalitātes pazemināšanos. Degazēšanas torni var izmantot, lai to noņemtu pirms ietekas.

8. Kopējā anjonu satura (TEA) ietekme
Augsta TEA samazinās EDI ražotā ūdens pretestību vai prasīs palielināt EDI darba strāvu. Pārmērīga darba strāva palielinās sistēmas strāvu un palielinās atlikušo hlora koncentrāciju elektrodu ūdenī, kas nav labs elektroda membrānas kalpošanas laikam.

Papildus iepriekš minētajiem 8 ietekmējošajiem faktoriem, ieplūdes ūdens temperatūra, pH vērtība, SiO2 un oksīdi ietekmē arī EDI sistēma.

03 EDI raksturojums
EDI tehnoloģija ir plaši izmantota nozarēs ar augstām ūdens kvalitātes prasībām, piemēram, elektroenerģijā, ķīmiskajā rūpniecībā un medicīnā.
Ilgtermiņa pielietojuma pētījumi ūdens attīrīšanas jomā liecina, ka EDI attīrīšanas tehnoloģijai ir šādas 6 īpašības:
1. Augsta ūdens kvalitāte un stabila ūdens izlaide
EDI tehnoloģija apvieno priekšrocības, ko sniedz nepārtraukta atsāļošana ar elektrodialīzi un dziļa atsāļošana ar jonu apmaiņu. Nepārtraukta zinātniskās pētniecības prakse rāda, ka EDI tehnoloģijas izmantošana atsāļošanai var efektīvi noņemt jonus ūdenī un radīt augstas tīrības pakāpes ūdens produkciju.

2. Zemi aprīkojuma uzstādīšanas apstākļi un mazs nospiedums
Salīdzinot ar jonu apmaiņas gultām, EDI ierīces ir maza izmēra un vieglas, un tām nav nepieciešamas skābes vai sārmu uzglabāšanas tvertnes, kas var efektīvi ietaupīt vietu.
Ne tikai tas, ka EDI ierīce ir saliekama konstrukcija ar īsu būvniecības periodu un nelielu uzstādīšanas slodzi uz vietas.

3. Vienkārša konstrukcija, ērta lietošana un apkope
EDI apstrādes ierīces var ražot modulārā veidā, tās var automātiski un nepārtraukti atjaunot, tām nav nepieciešamas lielas un sarežģītas reģenerācijas iekārtas, un tās ir viegli lietojamas un uzturamas pēc to nodošanas ekspluatācijā.

4. Vienkārša automātiska ūdens attīrīšanas procesa vadība
EDI ierīce var savienot vairākus moduļus ar sistēmu paralēli. Moduļi ir droši un stabili, ar uzticamu kvalitāti, padarot sistēmas darbību un vadību viegli īstenojamu, programmas vadību un ērtu darbību.

5. Nav atkritumu, skābju un sārmu atkritumu, šķidru izvadīšana, kas ir labvēlīga vides aizsardzībai
EDI ierīcei nav nepieciešama skābju un sārmu ķīmiskā reģenerācija, un būtībā nav ķīmisku atkritumu izvadīšanas
.
6. Augsts ūdens atgūšanas ātrums. EDI attīrīšanas tehnoloģijas ūdens izmantošanas līmenis parasti ir pat 90% vai vairāk


Kopumā EDI tehnoloģijai ir lielas priekšrocības attiecībā uz ūdens kvalitāti, ekspluatācijas stabilitāti, ērtu ekspluatāciju un apkopi, drošību un vides aizsardzību.
Tomēr tam ir arī daži trūkumi. EDI ierīcēm ir augstākas prasības attiecībā uz ietekmējošā ūdens kvalitāti, un to vienreizējais ieguldījums (infrastruktūras un aprīkojuma izmaksas) ir salīdzinoši augsts.
Jāatzīmē, ka, lai gan EDI infrastruktūras un aprīkojuma izmaksas ir nedaudz augstākas nekā jaukto gultu tehnoloģijai, visaptveroši apsverot ierīces darbības izmaksas, EDI tehnoloģijai joprojām ir noteiktas priekšrocības.
Piemēram, tīra ūdens stacija salīdzināja abu procesu ieguldījumu un ekspluatācijas izmaksas. Pēc viena gada normālas darbības, EDI ierīce var kompensēt investīciju starpību ar jauktās gultnes procesu.



04 Reversā osmoze + EDI VS tradicionālā jonu apmaiņa

1. Projekta sākotnējā ieguldījuma salīdzinājums
Runājot par projekta sākotnējām investīcijām, ūdens attīrīšanas sistēmā ar nelielu ūdens plūsmas ātrumu reversās osmozes + EDI process novērš milzīgo reģenerācijas sistēmu, kas nepieciešama tradicionālajam jonu apmaiņas procesam, jo īpaši divu skābju uzglabāšanas tvertņu un divu sārmu uzglabāšanas tvertņu likvidēšana, kas ne tikai ievērojami samazina iekārtu iepirkuma izmaksas, bet arī ietaupa aptuveni 10% līdz 20% no grīdas platības, tādējādi samazinot inženiertehniskās izmaksas un zemes iegādes izmaksas, kas saistītas ar rūpnīcas celtniecību.

Tā kā tradicionālo jonu apmaiņas iekārtu augstums parasti ir virs 5m, bet reversās osmozes un EDI iekārtu augstums ir 2,5m robežās, ūdens attīrīšanas darbnīcas augstumu var samazināt par 2 līdz 3m, tādējādi ietaupot vēl 10% līdz 20% no rūpnīcas inženiertehniskajām investīcijām.

Ņemot vērā reversās osmozes un EDI atjaunošanās ātrumu, sekundārās reversās osmozes un EDI koncentrētais ūdens ir pilnībā atgūts, bet primārās reversās osmozes koncentrētais ūdens (apmēram 25%) ir jāizvada, un attiecīgi jāpalielina pirmapstrādes sistēmas izlaide. Kad pirmapstrādes sistēma pieņem tradicionālo koagulācijas, dzidrināšanas un filtrēšanas procesu, sākotnējie ieguldījumi ir jāpalielina par aptuveni 20%, salīdzinot ar jonu apmaiņas procesa pirmapstrādes sistēmu.
Ņemot vērā visus faktorus, reversās osmozes + EDI procesa sākotnējais ieguldījums mazā ūdens attīrīšanas sistēmā ir aptuveni līdzvērtīgs tradicionālajam jonu apmaiņas procesam.

2. Darbības izmaksu salīdzinājums
Kā mēs visi zinām, reaģentu patēriņa ziņā reversās osmozes procesa (ieskaitot reversās osmozes dozēšanu, ķīmisko tīrīšanu, notekūdeņu attīrīšanu utt.) darbības izmaksas ir zemākas nekā tradicionālajam jonu apmaiņas procesam (ieskaitot jonu apmaiņas sveķu reģenerāciju, notekūdeņu attīrīšanu utt.).
Tomēr, runājot par enerģijas patēriņu, rezerves daļu nomaiņu utt., Reversās osmozes un EDI process ir daudz augstāks nekā tradicionālais jonu apmaiņas process.
Saskaņā ar statistiku reversās osmozes un EDI procesa darbības izmaksas ir nedaudz augstākas nekā tradicionālajam jonu apmaiņas procesam.
Ņemot vērā visus faktorus, reversās osmozes un EDI procesa kopējās darbības un uzturēšanas izmaksas ir par 50% līdz 70% augstākas nekā tradicionālajam jonu apmaiņas procesam.

3. Reversajai osmozei + EDI ir spēcīga pielāgošanās spēja, augsta automatizācijas pakāpe un zems vides piesārņojums
Reversās osmozes + EDI procesam ir spēcīga pielāgošanās spēja neapstrādāta ūdens sāls saturam. Reversās osmozes procesu var izmantot jūras ūdenim, iesāļajam ūdenim, raktuvju drenāžas ūdenim, gruntsūdeņiem un upju ūdenim, savukārt jonu apmaiņas process nav ekonomisks, ja izšķīdušās cietās vielas saturs ieplūdes ūdenī ir lielāks par 500 mg/l.
Reversajai osmozei un EDI nav nepieciešama skābju un sārmu reģenerācija, nelietojiet lielu daudzumu skābes un sārmu un nerada lielu daudzumu skābju un sārmu notekūdeņu. Nepieciešams tikai neliels daudzums skābes, sārmu, mēroga inhibitora un reducētāja.
Runājot par darbību un apkopi, reversajai osmozei un EDI ir arī augstas automatizācijas pakāpes un vieglas programmas vadības priekšrocības.


4. Reversās osmozes + EDI aprīkojums ir dārgs, grūti remontējams un grūti ārstējams sālījumā
Lai gan reversās osmozes un EDI procesam ir daudz priekšrocību, kad iekārta neizdodas, it īpaši, ja ir bojāta reversās osmozes membrāna un EDI membrānas kaudze, to var izslēgt tikai nomaiņai. Vairumā gadījumu tā nomaiņai ir nepieciešami profesionāli tehniķi, un izslēgšanas laiks var būt ilgs.
Lai gan reversā osmoze nerada lielu daudzumu skābju un sārmu notekūdeņu, pirmā līmeņa reversās osmozes reģenerācijas līmenis parasti ir tikai 75%, kas radīs lielu daudzumu koncentrēta ūdens. Sāls saturs koncentrētajā ūdenī būs daudz augstāks nekā neapstrādātā ūdenī. Pašlaik šai koncentrētā ūdens daļai nav nobriedušu attīrīšanas pasākumu, un pēc novadīšanas tas piesārņos vidi.
Pašlaik reversās osmozes sālījuma reģenerācija un izmantošana vietējās elektrostacijās galvenokārt tiek izmantota ogļu mazgāšanai un pelnu mitrināšanai; Dažas universitātes veic pētījumus par sālījuma iztvaikošanas un kristalizācijas attīrīšanas procesiem, taču izmaksas ir augstas un grūtības ir lielas, un tās vēl nav plaši izmantotas rūpniecībā.
Reversās osmozes un EDI iekārtu izmaksas ir salīdzinoši augstas, taču dažos gadījumos tās ir pat zemākas par tradicionālā jonu apmaiņas procesa sākotnējo ieguldījumu.
Liela mēroga ūdens attīrīšanas sistēmās (kad sistēma ražo lielu ūdens daudzumu) sākotnējie ieguldījumi reversās osmozes un EDI sistēmās ir daudz lielāki nekā tradicionālajos jonu apmaiņas procesos.
Mazās ūdens attīrīšanas sistēmās reversās osmozes un EDI process sākotnējo ieguldījumu ziņā ir aptuveni līdzvērtīgs tradicionālajam jonu apmaiņas procesam.
Kopumā, ja ūdens attīrīšanas sistēmas jauda ir maza, priekšroka var tikt piešķirta reversās osmozes un EDI attīrīšanas procesam. Šim procesam ir zemi sākotnējie ieguldījumi, augsta automatizācijas pakāpe un zems vides piesārņojums.

Par konkrētām cenām, lūdzu, sazinieties ar mums

Uzdodiet savus jautājumus