2023. gada 16. februāris
Kas ir labāks, reversā osmoze + EDI vai tradicionālā jonu apmaiņa?
Pilns EDI nosaukums angļu valodā ir elektrodu jonizācija, kas pazīstama arī kā elektrodejonizācijas tehnoloģija vai iesaiņotas gultas elektrodialīze
Elektrodejonizācijas tehnoloģija apvieno divas jonu apmaiņas un elektrodialīzes tehnoloģijas. Tā ir atsāļošanas tehnoloģija, kas izstrādāta, pamatojoties uz elektrodialīzi, un tā ir ūdens attīrīšanas tehnoloģija, kas ir plaši izmantota un sasniegusi labākus rezultātus pēc jonu apmaiņas sveķiem.
Tas ne tikai izmanto nepārtrauktas atsāļošanas priekšrocības ar elektrodialīzes tehnoloģiju, bet arī izmanto jonu apmaiņas tehnoloģiju, lai sasniegtu dziļas atsāļošanas efektu;
Tas ne tikai uzlabo defektu, ka strāvas efektivitāte samazinās, kad elektrodialīzes process tiek izmantots zemas koncentrācijas šķīdumu apstrādei, uzlabo jonu pārnesi, bet arī ļauj reģenerēt jonu apmaiņas līdzekli, izvairoties no reģeneratoru izmantošanas un samazinot sekundāro, kas rodas skābes-bāzes reģeneratoru lietošanas laikā. Sekundārais piesārņojums, realizē nepārtrauktu dejonizācijas darbību.
TEDI dejonizācijas pamatprincips ietver šādus trīs procesus:
1. Elektrodialīzes process
Ārējā elektriskā lauka iedarbībā ūdenī esošais elektrolīts selektīvi migrēs caur jonu apmaiņas sveķiem ūdenī un tiks izvadīts ar koncentrētu ūdeni, tādējādi noņemot ūdenī esošos jonus.
2. Jonu apmaiņas process
Ūdenī esošos piemaisījumu jonus apmainās ar jonu apmaiņas sveķiem, un ūdenī esošie piemaisījumu joni tiek apvienoti, lai panāktu efektu, kas efektīvi noņem jonus ūdenī.
3. Elektroķīmiskās reģenerācijas process
Sveķi tiek elektroķīmiski reģenerēti, izmantojot H+ un OH-, ko rada jonu apmaiņas sveķu starpsejas ūdens polarizācija, lai realizētu sveķu pašreģenerāciju.
02 EDI ietekmējošie faktori un kontroles līdzekļi?
1. Ieplūdes vadītspējas ietekme
Tajā pašā darba strāvā, palielinoties neapstrādāta ūdens vadītspējai, samazinās vāju elektrolītu noņemšanas ātrums ar EDI, kā arī palielinās notekūdeņu vadītspēja.
Ja neapstrādātā ūdens vadītspēja ir zema, jonu saturs ir arī zems, un zemā jonu koncentrācija padara elektrodzinējā spēka gradientu, kas veidojas uz sveķu un membrānas virsmas saldūdens kamerā, arī lielu, kā rezultātā pastiprinās ūdens disociācija, palielinās robežstrāva un ģenerētais H+ Un OH- daudzums ir lielāks, tā, lai saldūdens kamerā piepildīto anjonu un katjonu apmaiņas sveķu reģenerācijas efekts būtu labs.
Tāpēc ir jākontrolē ieplūdes ūdens vadītspēja tā, lai EDI ieplūdes ūdens vadītspēja būtu mazāka par 40us / cm, kas var nodrošināt kvalificētu notekūdeņu vadītspēju un vāju elektrolītu noņemšanu.
2. Darba sprieguma un strāvas ietekme
Palielinoties darba strāvai, saražotā ūdens kvalitāte turpina uzlaboties.
Tomēr, ja strāva palielinās pēc augstākā punkta sasniegšanas, pateicoties pārmērīgam H+ un OH- jonu daudzumam, ko rada ūdens jonizācija, papildus izmantošanai sveķu reģenerācijai, liels skaits lieko jonu darbojas kā nesēji joni vadīšanai, un tajā pašā laikā lielā nesēja jonu kustības procesa dēļ Vidē notiek uzkrāšanās un aizsērēšana, un notiek pat atpakaļdifūzija, kā rezultātā pasliktinās saražotā ūdens kvalitāte.
Tāpēc jāizvēlas atbilstošs darba spriegums un strāva.
3. Duļķainības un piesārņojuma indeksa (SDI) ietekme
EDI moduļa ūdens ražošanas kanāls ir piepildīts ar jonu apmaiņas sveķiem. Pārmērīgs dūķainības un piesārņojuma indekss bloķēs kanālu, kā rezultātā palielināsies sistēmas spiediena starpība un samazinās ūdens ražošana.
Tāpēc ir nepieciešama pienācīga pirmsapstrāde, un RO notekūdeņi parasti atbilst EDI ietekmes prasībām.
4. Cietības ietekme
Ja padeves ūdens atlikusī cietība EDI ir pārāk augsta, tas radīs piesārņojumu uz koncentrēta ūdens kanāla membrānas virsmas, samazināsies koncentrētā ūdens plūsmas ātrums, samazināsies saražotā ūdens pretestība un tiks ietekmēta ūdens kvalitāte. Smagos gadījumos moduļa koncentrētie ūdens un polārie ūdens kanāli tiks bloķēti. Rezultātā iekšējās sildīšanas dēļ tiek iznīcināti komponenti.
To var kombinēt ar CO2 noņemšanu, lai mīkstinātu un pievienotu sārmu RO ieplūdes ūdenim; ja sāls saturs ieplūdes ūdenī ir augsts, to var kombinēt ar atsāļošanu, lai palielinātu RO līmeni vai nanofiltrāciju, lai pielāgotu cietības ietekmi.
5. TOC (kopējā organiskā oglekļa) ietekme
Ja organisko vielu saturs ieplūdes ūdenī ir pārāk augsts, tas radīs sveķu un selektīvi caurlaidīgās membrānas organisko piesārņojumu, kas palielinās sistēmas darba spriegumu un saražotā ūdens kvalitātes samazināšanos. Tajā pašā laikā koncentrētā ūdens kanālā ir viegli veidot organisko koloīdu un bloķēt kanālu.
Tāpēc, nodarbojoties ar to, var pievienot vienu R0 līmeni kombinācijā ar citām indeksa prasībām, lai atbilstu prasībām.
6. Metāla jonu, piemēram, Fe un Mn, ietekme
Metāla joni, piemēram, Fe un Mn, izraisīs sveķu "saindēšanos", un sveķu metāla "saindēšanās" izraisīs strauju EDI notekūdeņu kvalitātes pasliktināšanos, īpaši strauju silīcija atdalīšanās ātruma samazināšanos.
Turklāt mainīgo valences metālu oksidatīvā katalītiskā iedarbība uz jonu apmaiņas sveķiem radīs neatgriezeniskus sveķu bojājumus.
Vispārīgi runājot, Fe EDI ietekmē tiek kontrolēts, lai darbības laikā būtu zemāks par 0,01 mg / l.
7. C02 ietekme uz ietekmētāju
HCO3, ko rada CO2 ieplūdes ūdenī, ir vājš elektrolīts, kas var viegli iekļūt jonu apmaiņas sveķu slānī un izraisīt saražotā ūdens kvalitātes pasliktināšanos.
To var noņemt ar degazēšanas torni pirms iekļūšanas ūdenī.
8. Kopējā anjonu satura (TEA) ietekme
Augsts TEA samazinās EDI saražotā ūdens pretestību vai palielinās EDI darba strāvu, savukārt pārmērīgi augsta darba strāva palielinās sistēmas strāvu, palielinās atlikušā hlora koncentrāciju elektrodu ūdenī un kaitēs elektrodu membrānas kalpošanas laikam.
Papildus iepriekš minētajiem astoņiem ietekmējošajiem faktoriem EDI sistēmas darbību ietekmē arī ieplūdes ūdens temperatūra, pH vērtība, SiO2 un oksīdi.
03 EDI iezīmes
Pēdējos gados EDI tehnoloģija ir plaši izmantota nozarēs ar augstām ūdens kvalitātes prasībām, piemēram, elektroenerģijā, ķīmijas rūpniecībā un medicīnā.
Ilgtermiņa pielietojuma pētījumi ūdens attīrīšanas jomā liecina, ka EDI attīrīšanas tehnoloģijai ir šādas sešas īpašības:
1. Ūdens kvalitāte ir augsta un ūdens izplūde ir stabila
EDI tehnoloģija apvieno nepārtrauktas atsāļošanas priekšrocības ar elektrodialīzi un dziļu atsāļošanu ar jonu apmaiņu. Nepārtraukti zinātniskie pētījumi un prakse ir parādījusi, ka EDI tehnoloģijas izmantošana atsāļošanai atkal var efektīvi noņemt jonus ūdenī, un notekūdeņu tīrība ir augsta.
2. Zemi iekārtu uzstādīšanas apstākļi un neliels nospiedums
Salīdzinot ar jonu apmaiņas gultu, EDI ierīce ir maza izmēra un viegla, un tai nav jābūt aprīkotai ar skābes un sārmu uzglabāšanas tvertnēm, kas var efektīvi ietaupīt vietu.
Ne tikai tas, ka EDI ierīce ir patstāvīga struktūra, būvniecības periods ir īss, un uzstādīšanas darba slodze uz vietas ir neliela.
3. Vienkāršs dizains, ērta darbība un apkope
EDI apstrādes ierīci var ražot modulārā veidā, un to var automātiski un nepārtraukti reģenerēt bez lielām un sarežģītām reģenerācijas iekārtām. Pēc nodošanas ekspluatācijā to ir viegli darbināt un uzturēt.
4. Ūdens attīrīšanas procesa automātiskā kontrole ir vienkārša un ērta
EDI ierīci var savienot ar sistēmu paralēli ar vairākiem moduļiem. Moduļi ir droši un stabili ekspluatācijā un uzticami kvalitātē, padarot sistēmas darbību un vadību viegli realizējamu programmas kontroli un viegli lietojamu.
5. Skābes un sārma atkritumu noplūde, kas veicina vides aizsardzību
EDI ierīcei nav nepieciešama skābes un sārmu ķīmiskā reģenerācija, un būtībā nav ķīmisko atkritumu izplūdes.
6. Ūdens atgūšanas ātrums ir augsts, un EDI attīrīšanas tehnoloģijas ūdens izmantošanas līmenis parasti ir pat 90% vai vairāk
Rezumējot, EDI tehnoloģijai ir lielas priekšrocības ūdens kvalitātes, ekspluatācijas stabilitātes, ērtas ekspluatācijas un apkopes, drošības un vides aizsardzības ziņā.
Bet tam ir arī daži trūkumi. EDI ierīcei ir augstākas prasības attiecībā uz ieplūdes ūdens kvalitāti, un tās vienreizējais ieguldījums (infrastruktūras un aprīkojuma izmaksas) ir salīdzinoši augsts.
Jāatzīmē, ka, lai gan EDI infrastruktūras un aprīkojuma izmaksas ir nedaudz augstākas nekā jauktās gultas procesam, EDI tehnoloģijai joprojām ir zināmas priekšrocības, ņemot vērā ierīces darbības izmaksas.
Piemēram, tīra ūdens stacija salīdzināja abu procesu ieguldījumu un ekspluatācijas izmaksas, un EDI ierīce var kompensēt investīciju starpību ar jaukto gultas procesu pēc viena gada normālas darbības.
04 Reversā osmoze + EDI VS tradicionālā jonu apmaiņa
1. Sākotnējo projekta investīciju salīdzinājums
Runājot par projekta sākotnējo ieguldījumu, ūdens attīrīšanas sistēmā ar nelielu ūdens plūsmas ātrumu, jo reversā osmoze + EDI process atceļ milzīgo reģenerācijas sistēmu, kas nepieciešama tradicionālajam jonu apmaiņas procesam, īpaši atceļ divas skābes uzglabāšanas tvertnes un divas sārmu uzglabāšanas tvertnes. Taivāna ne tikai ievērojami samazina iekārtu iepirkuma izmaksas, bet arī ietaupa aptuveni 10% līdz 20% zemes platības, tādējādi samazinot inženiertehniskās un zemes iegādes izmaksas rūpnīcu būvniecībai.
Tā kā tradicionālo jonu apmaiņas iekārtu augstums parasti ir virs 5 m, bet reversās osmozes un EDI iekārtu augstums ir 2,5 m robežās, ūdens attīrīšanas darbnīcas augstumu var samazināt par 2-3 m, tādējādi ietaupot vēl 10%-20% no rūpnīcas ieguldījumiem civilajā būvniecībā.
Ņemot vērā reversās osmozes un EDI atgūšanas 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 produkcija. Kad sistēma pieņem tradicionālo koagulācijas, dzidrināšanas un filtrēšanas procesu, sākotnējais ieguldījums ir jāpalielina par aptuveni 20%, salīdzinot ar jonu apmaiņas procesa pirmapstrādes sistēmu.
Visaptverošs apsvērums, reversās osmozes + EDI process ir aptuveni līdzvērtīgs tradicionālajam jonu apmaiņas procesam sākotnējo ieguldījumu ziņā mazās ūdens attīrīšanas sistēmās.
2. Ekspluatācijas izmaksu salīdzinājums
Kā mēs visi zinām, reaģenta patēriņa ziņā reversās osmozes procesa darbības izmaksas (ieskaitot reversās osmozes dozēšanu, ķīmisko tīrīšanu, notekūdeņu attīrīšanu utt.) ir zemākas nekā tradicionālajā jonu apmaiņas procesā (ieskaitot jonu apmaiņas sveķu reģenerāciju, notekūdeņu attīrīšanu utt.).
Tomēr enerģijas patēriņa, rezerves daļu nomaiņas utt. runājot reversās osmozes plus EDI process būs daudz augstāks nekā tradicionālais jonu apmaiņas process.
Saskaņā ar statistiku reversās osmozes un EDI procesa darbības izmaksas ir nedaudz augstākas nekā tradicionālajā jonu apmaiņas procesā.
Visaptveroši apsverot, reversās osmozes un EDI procesa kopējās darbības un uzturēšanas izmaksas ir par 50% līdz 70% augstākas nekā tradicionālajā jonu apmaiņas procesā.
3. Reversajai osmozei + EDI ir spēcīga pielāgošanās spēja, augsta automatizācijas pakāpe un neliels vides piesārņojums
Reversās osmozes + EDI process ir ļoti pielāgojams neapstrādāta ūdens sāļumam. Reversās osmozes procesu var izmantot no jūras ūdens, iesāļā ūdens, raktuvju drenāžas ūdens, gruntsūdeņu līdz upes ūdeņiem, savukārt jonu apmaiņas procesā ir izšķīdušās cietās vielas saturs vairāk nekā 500 mg ienākošajā ūdenī / L ir neekonomisks.
Reversā osmoze un EDI neprasa skābes un bāzes reģenerāciju, patērē lielu daudzumu skābes-bāzes un nerada lielu daudzumu skābes-bāzes notekūdeņu. Viņiem ir jāpievieno tikai neliels daudzums skābes, sārmu, pretskalantu un reducējošā līdzekļa.
Runājot par ekspluatāciju un apkopi, reversajai osmozei un EDI ir arī augstas automatizācijas un vieglas programmu vadības priekšrocības.
4. Reversā osmoze + EDI iekārtas ir dārgas un grūti salabotas, un ir grūti apstrādāt koncentrētu sālījumu
Lai gan reversās osmozes un EDI procesam ir daudz priekšrocību, ja iekārta neizdodas, it īpaši, ja ir bojāta reversās osmozes membrāna un EDI membrānas kaudze, to var aizstāt tikai ar izslēgšanu. Vairumā gadījumu tas ir jānomaina profesionālam un tehniskajam personālam, un izslēgšanas laiks var būt ilgāks.
Lai gan reversā osmoze nerada lielu daudzumu skābes bāzes notekūdeņu, primārās reversās osmozes reģenerācijas ātrums parasti ir tikai 75%, un tiks saražots liels daudzums koncentrēta ūdens. Koncentrētā ūdens sāls saturs būs daudz lielāks nekā neapstrādātā ūdenī. Attīrīšanas pasākumi pēc izplūdes piesārņos vidi.
Šobrīd vietējās elektrostacijās lielākā daļa koncentrētā sālījuma no reversās osmozes tiek pārstrādāta un izmantota ogļu mazgāšanai un pelnu mitrināšanai; Dažas universitātes veic pētījumus par koncentrēta sālījumu iztvaikošanu un kristalizāciju, taču izmaksas ir augstas un sarežģītas, un vēl nav lielas problēmas. rūpniecisko pielietojumu klāsts.
Reversās osmozes un EDI iekārtu izmaksas ir salīdzinoši augstas, bet dažos gadījumos tās ir pat zemākas nekā tradicionālā jonu apmaiņas procesa sākotnējie ieguldījumi.
Liela mēroga ūdens attīrīšanas sistēmās (kad sistēma ražo lielu daudzumu ūdens) sākotnējie ieguldījumi reversās osmozes un EDI sistēmās ir daudz lielāki nekā tradicionālajos jonu apmaiņas procesos.
Mazās ūdens attīrīšanas sistēmās reversās osmozes plus EDI process ir aptuveni līdzvērtīgs tradicionālajam jonu apmaiņas procesam sākotnējo ieguldījumu ziņā mazās ūdens attīrīšanas sistēmās.
Rezumējot, ja ūdens attīrīšanas sistēmas jauda ir maza, prioritāte var tikt piešķirta reversās osmozes un EDI attīrīšanas procesam. Šim procesam ir zemi sākotnējie ieguldījumi, augsta automatizācijas pakāpe un zems vides piesārņojums.
NOKLIKŠĶINIET UZ SKATS