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影响EDI系统运行因素分析说明

文章出处:EDI水处理作者:EDI水处理发表时间:2013-04-22 09:31:29

  EDI系统为一项新型的水处理技术,其系统特性和技术维护一直是人们予以研究的叫点,下面对EDI系统运行中的主要影响因素进行分析,包括进水,进水流量,电压与电流,水的PH值,温度及压力的影响等。

  1、进水电导率对脱盐效果的影响:

  在保证其他条件不变的前提下,随着原水电导率的上升,脱盐效果变差。这是因为进水电导超过一定范围后,模块的工作区间往下移动,乃至再生区消失,工作区穿透,模块内的填充树脂大部分呈饱和失效状态。同时水中的离子浓度增加,在电压恒定不变的情况下,电流增加,从而电离水的过程减弱,相应的水电离出的H+,OH-减少,直接导致树脂的再生变差。这样,在进水水质变差的情况下,模块会由弱电离子开始慢慢穿透,系统的电流会增加,因为在水的电离现象,在电压恒定的情况下,电流的上升是非线性的。

  2、进水流量的影响:

  进水流量与EDI系统的处理能力,进水水质以及进水压力有关。在EDI系统产水能力恒定条件下,进水水质越差,模块的单位处理负担就越重,进水流量应当调节的越小。在模块的启动阶段,应当注意瞬间流量过大时,会造成膜的穿孔。

  由于模块中的电子流主要通过填充树脂传递的,所以浓水电流在一定程度上,成了影响模块中的电子流迁移的关键。在实际的试验中可以发现,减少浓水的流量可以提高系统的电流,并且在一定程度上提高水质。但是浓水流量也并非越小越好,当浓水流量过小时会导致膜两侧浓度差更大,而形成浓差扩散,影响水质。另一方面,由于弱电离子Si及其离子态化合物的溶解度很小,所以容易在低流量的浓水中形成饱和,从而影响弱电离子的去除。根据现场试验可以大致得到浓水流量一般为进水的5%—10%为宜。

  电极水的作用主要是给电极降温和带走电极表面产生的气体。一般电极水的流量是进水的1%左右。当电极水过小时,不能及时带走电极表面的气体,会影响整个模块的运行。

  3、电压和电流的影响:

  电压的确定和模块的设计有关,电压是使离子迁移的动力,它使得离子从进水中迁移到浓水中,同时电压也是电解水用于再生树脂的关键。在规定范围内如果电压过低,会导致电解水减少,产生的H+和OH-离子不足以再生填充树脂,同时电压太低使得离子的迁移动力减弱,最终使模块的工作区间下产水水质变差。如果电压过高,就会电解出过剩的H+和OH-,使电流升高的同时也使离子极化和扩散加剧,导致产品水水质变差。电压是否过高可以从电极出水中的气泡多少加以判断。最佳电压范围的确定主要由进水电导和浓水的流量决定,比如当进水电导变大,浓水的浓度也变大的情况下由于系统的电阻减少,所以系统的电压也应当相应的下调。

  电流与进水电导及总的离子迁移数有直接关系。总的离子迁移包括水中原来的离子如Na+, CL-等,也包括新生成的H+和OH-,而H+和OH-与电压有直接关系,所以电压升高,电流也升高,但是两者的变化不是线性的,因为电流部分用于杂质离子的迁移,一部分用于水的解离。

  4、进水的PH值,温度及压力的影响:

  进水的PH值表示了进水中H+的含量,一般进水控制在5—9.5之间。通常情况下PH值偏低是由于CO2的溶解所引起的。由于是弱电离物质,CO2也是导致水质恶化的因素之一,所以在进EDI模块系统之前,一般可以安装一个脱碳装置,使得水中的CO2控制在5mg/L以下。水中PH值和CO2存在一定溶解关系,理论上当PH>10时,去除效率最佳。对于弱电离子Si,也是同样的道理,因为硅酸的Pki是9.8。高PH值有助于去除弱电离子,但是前提是必须在进EDI模块系统前除去Ca2+,Mg2+等离子。

  温度对系统压力,产水电阻有直接影响,通常EDI系统的进水温度应当控制在5—35度之间,最佳温度是在25度左右。温度的降低会使水的活性降低,既水中离子的布朗运动减弱,宏观上表现为水的黏性增加,系统压力上升。离子迁移减弱的另一个结果是离子和填充树脂及膜的交换速度降低,浓差极化将成为影响速度的瓶颈。而且膜的交换能力一般也随着温度的下降低。如果温度上升,则会表现出大致相反的现象。此时水中的离子活性增加,运动剧烈,水的电导相应增加,此时如果给定电压不变的话,电流就会上升。当温度超过一定温度以后,产水水质会逐渐变坏,这主要是由于离子和填充树脂,离子交换膜的交换过程受离子活性等影响而减弱,所以进水温度低时我们要适当提高电压,以增加离子迁移的动力和更有效的电离水分子,而当我们使用相对温度较高的进水来运行时,也可以节能降低电压的方式来取得同样的出水水质。压力的变化和控制是使得EDI模块模块能够正常运行的另一个重要因素。

  通常情况下产品水的压力>浓水压力>电极水压。这样才能有效防止浓水扩散污染产品水的现象。压力的变化还是判断EDI系统模块是否被污染,管理是否被堵的有效手段。特别是当浓水进出口压力差变大时,常伴随的问题是浓水管路有堵,此时就需要人为的清洁管路,进行化学清洗或其它手段来降低压差。因此在EDI系统模块进口,应保证进水的污染指数在合格范围。

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