1. Definition av EDI och CEDI
EDI: fullständigt namn Elektrodejonisering, engelsk översättning av elektroavjonisering, även känd som kontinuerlig elektroavjoniseringsteknik.
I huvudsak integrerar den elektrodialysteknik och jonbytesteknik. Genom selektiv genomträngning av katjoner och anjoner av katjon- och anjonmembran och utbyte av joner i vatten med jonbytarhartser, uppnås den riktade migrationen av joner i vatten under inverkan av elektriska fält, varigenom djuprening och avsaltning av vatten uppnås, och kontinuerlig regenerering av det laddade hartset genom vätejoner och hydroxidjoner producerade genom vattenelektrolys.
CEDI: fullständigt namn Continuous Electrodeionization, engelsk översättning av kontinuerlig elektro-avjoniseringsteknologi.
Dess grundprincip liknar EDI, men till skillnad från allmän EDI, fyller CEDI även jonbytarhartser i den koncentrerade vattenkammaren (även den extrema vattenkammaren).
Baserat på ovanstående skillnader kräver CEDI inte koncentrerad vattencirkulation (inte återanvändningsprocessen för refluxfront-end-processen), och är en förbättrad version av EDI.
2. Skillnader mellan EDI- och CEDI-system
Från ovanstående grundläggande definitioner kan vi finna att strukturerna för EDI och CEDI i princip är desamma, förutom fyllningen av den koncentrerade vattenkammaren och den extrema vattenkammaren (inte alla CEDI). Tekniken är i huvudsak baserad på elektrodialys och jonbytesteknik.
Den grundläggande strukturen för EDI och CEDI är faktiskt densamma som för elektrodialys (ED), med grupper av sötvattenkammare och koncentrerade vattenkammare arrangerade i mitten, och en extrem vattenkammare på varje sida.
Bland dem fyller EDI-systemet huvudsakligen jonbytarharts i sötvattenkammaren för att slutföra avsaltning och regenerering. Strukturen är som följer:
CEDI fyller inte bara jonbytarharts i färskvattenkammaren, utan även i koncentrerat vattenkammare och till och med den polära vattenkammaren (allmänt känd som hartsfullfyllningsteknologi).
Baserat på ovanstående skillnader i strukturen för EDI och CEDI, är skillnaderna mellan de två kortfattat sammanfattade enligt följande:
| EDI-system | CEDI-system | CEDI-system | |
| Typisk serie | E-CELL-MK-serien (Suez/Veolia) | E-CELL-3X-serien (Suez/Veolia) | ionpure-LXM-serien (Yihua, tidigare Siemens) |
| Koncentrerad vattenkammare | Fylld med raffinerat salt (högren NaCl), membrangruppens motstånd reduceras genom cirkulerande saltlösning; konduktiviteten för koncentrerat vatten är mellan 200-400μs/cm | Fylld med jonbytarharts reduceras motståndet hos membrangruppen genom jonbyte, och koncentrerad vattencirkulation krävs inte; konduktiviteten för koncentrerat vatten är mellan 20-100μs/cm | Fylld med jonbytarharts reduceras membrangruppens resistansvärde genom jonbyte, och koncentrerad vattencirkulation krävs inte; koncentrerad vattenledningsförmåga är mellan 20-100μs/cm |
| Polvattenkammare | 1-2% av polvattnet släpps ut; anodpolvattnet producerar klor och katodpolvattnet producerar väte och syre. | Det finns polvattenutsläpp; anodpolvattnet producerar klor och katodpolvattnet producerar väte och syre. | Det finns ingen polvattentömning |
| Rörledning | 6 inlopp och utlopp (renvattenkammare, koncentrerad vattenkammare, polvattenkammare); den koncentrerade vattenkammaren behöver en cirkulationspump för att återvända | 5 inlopp och utlopp (sötvattenkammaren och polvattenkammaren delar inloppet); den koncentrerade vattenkammaren behöver ingen cirkulationspump för att återvända | 4 inlopp och utlopp; den koncentrerade vattenkammaren behöver ingen cirkulationspump för att återvända |
| Återvinning | Koncentrerat vatten återgår till förbehandlingsvattentanken; polvattnet måste samlas upp och bearbetas eller släppas ut genom en öppen rörledning | Koncentrerat vatten återgår till förbehandlingsvattentanken eller mellanvattentanken; polvattnet måste samlas upp och bearbetas eller släppas ut genom en öppen rörledning | Koncentratet återgår till förbehandlingstanken eller mellantanken (tvåstegs RO-system, återgång till första stegets RO-tank är också möjlig) |
| Andra | Delad strömmodul, enkelmodulfel är lätt att orsaka systemavstängning, PLC-programkontroll krävs. | Oberoende kraftmodul, kvävemodulfel påverkar inte driften av de återstående modulerna, programstyrningen är enkel. | Oberoende kraftmodul, kvävemodulfel påverkar inte driften av de återstående modulerna, programstyrningen är enkel. |
Faktum är att från det fullständiga engelska namnet kan du finna att separationsgränsen mellan EDI och CEDI faktiskt är väldigt vag.
Konceptet med CEDI i sig har kommersiell betydelse (ionpure är upphovsmannen till EDI-teknologiapplikationen 1987, men senare är marknadsandelen mycket mindre än för Suez E-cellsserie).
Tekniken i LXM-serien är förvisso överlägsen MK-serien (koncentratcirkulation), men dess pris är också relativt högt. För att återspegla motsvarande tekniska lucka kom namnet på CEDI till, och Continuous lades till före Elektrodejonisering för att återspegla den mer bekväma och kontinuerliga rollen.
Publicitetseffekten är dock uppenbarligen inte så bra som Siemens (ionpures moderbolag) förväntade sig. Alla är vana vid det, så få människor skiljer på skillnaden mellan de två. Förutom den lite besvärliga installationen är det nästan ingen skillnad i vattenkvaliteten, och konkurrentens kostnadsprestanda är högre.
Med tiden har namnet CEDI till och med assimilerats. Det finns bara EDI-processer i världen, och få människor kommer att betona skillnaden mellan CEDI och EDI-teknik. Ingen säger att EDI-processen inom vattenreningsteknik definitivt inte är CEDI-teknik, och få personer kommer separat att ange att det är CEDI-teknik.
Senare lanserade E-CELL tredje generationens -3X-serie EDI-modul, som också fyllde den koncentrerade vattenkammaren med harts, men inte den polära vattenkammaren med harts. Folk betonade inte att de var CEDI-teknik, utan sa bara att de främst användes för industriell kontinuerlig avsaltning.
Just nu är mitt hjärta rörigt. Strängt taget är -3X-serien utan tvekan en förbättring jämfört med MK-serien, men om den är baserad på definitionen av CEDI som främjas av ionpure finns det uppenbarligen fortfarande en skillnad.
3. Påverkansfaktorer och kontrollåtgärder för EDI/CEDI
1. Påverkan av inloppsvattnets konduktivitet
Under samma driftsström, när råvattnets konduktivitet ökar, minskar EDI-avlägsningshastigheten för svaga elektrolyter, och konduktiviteten hos avloppsvattnet ökar också.
Om råvattnets ledningsförmåga är låg är joninnehållet också lågt, och den låga koncentrationen av joner gör att den elektromotoriska kraftgradienten som bildas på ytan av hartset och membranet i sötvattenkammaren också är stor, vilket resulterar i en ökad vattengrad. dissociation, en ökning av begränsningsströmmen och ett stort antal H+ och OH-, så att regenereringseffekten av anjon- och katjonbytarhartset fyllt i sötvattenkammaren är god.
Därför är det nödvändigt att kontrollera inloppsvattnets ledningsförmåga så att EDI-inloppsvattnets ledningsförmåga är mindre än 40us/cm, vilket kan säkerställa den kvalificerade avloppsvattnets ledningsförmåga och avlägsnande av svaga elektrolyter.
2. Påverkan av arbetsspänning och ström
När arbetsströmmen ökar, fortsätter vattenkvaliteten på det producerade vattnet att förbättras.
Men om strömmen ökas efter att ha nått den högsta punkten, på grund av den överdrivna mängden H+ och OH-joner som produceras av vattenjonisering, fungerar förutom att användas för regenerering av harts ett stort antal överskottjoner som bärarjoner för ledning. Samtidigt, på grund av ackumulering och blockering av ett stort antal bärarjoner under rörelse, sker även omvänd diffusion, vilket resulterar i en minskning av kvaliteten på producerat vatten.
Därför är det nödvändigt att välja lämplig arbetsspänning och ström.
3. Inverkan av grumlighet och föroreningsindex (SDI)
Vattenproduktionskanalen för EDI-komponenten är fylld med jonbytarharts. Överdriven grumlighet och föroreningsindex kommer att blockera kanalen, vilket gör att systemtrycksskillnaden ökar och vattenproduktionen minskar.
Därför krävs lämplig förbehandling och RO-avloppsvatten uppfyller i allmänhet EDI-inloppskraven.
4. Inverkan av hårdhet
Om den kvarvarande hårdheten hos inloppsvattnet i EDI är för hög, kommer det att orsaka avlagringar på membranytan av den koncentrerade vattenkanalen, minska det koncentrerade vattenflödet, minska resistiviteten hos det producerade vattnet, påverka vattenkvaliteten i producerat vatten och i svåra fall blockerar komponentens koncentrerade vatten och polära vattenflödeskanaler, vilket gör att komponenten förstörs på grund av intern uppvärmning.
CO2-avlägsnande kan kombineras för att mjuka upp RO-inloppsvattnet och tillsätta alkali; när salthalten i inloppsvattnet är hög kan ett första steg RO eller nanofiltrering tillsättas i kombination med avsaltning för att justera hårdheten.
5. Påverkan av TOC (totalt organiskt kol)
Om det organiska innehållet i inloppsvattnet är för högt kommer det att orsaka organisk förorening av hartset och det selektiva permeabilitetsmembranet, vilket resulterar i en ökning av systemets driftspänning och en minskning av kvaliteten på det producerade vattnet. Samtidigt är det också lätt att bilda organiska kolloider i den koncentrerade vattenkanalen och blockera kanalen.
Därför, vid behandling, kan den kombineras med andra indexkrav för att lägga till ett första steg R0 för att uppfylla kraven.
6. Inverkan av metalljoner såsom Fe och Mn
Metalljoner såsom Fe och Mn kan orsaka "förgiftning" av hartset, och metall-"förgiftning" av hartset kan orsaka en snabb försämring av EDI-avloppsvattnets kvalitet, särskilt den snabba minskningen av avlägsningshastigheten för kisel. Dessutom kan den oxidativa katalytiska effekten av metaller med variabel valens på jonbytarhartser orsaka permanent skada på hartset.
Generellt sett kontrolleras Fe för EDI-inloppsvatten till att vara mindre än 0.01 mg/L under drift.
7. Effekt av CO2 i det inkommande vattnet
HCO3- som genereras av CO2 i det inkommande vattnet är en svag elektrolyt, som lätt kan penetrera jonbytarhartsskiktet och orsaka att vattenkvaliteten i det producerade vattnet försämras.
Den kan tas bort av ett avgasningstorn innan vattnet kommer in.
8. Effekt av totalt anjoninnehåll (TEA)
Hög TEA kommer att minska resistiviteten hos EDI-producerat vatten, eller kräva en ökning av EDI-driftströmmen, och för hög driftström kommer att leda till en ökning av systemströmmen och en ökning av restklorkoncentrationen i elektrodvattnet (CEDI har inte ett kvarvarande klorproblem, men den omfattande påverkan av överdriven TEA på systemet är objektivt närvarande. I det elektroniska området följs CEDI-processen ofta av en stark alkalisk anjonbytarprocess), vilket inte är bra för elektrodens livslängd. membran.
Förutom ovanstående 8 påverkande faktorer har även influenstemperatur, pH-värde, SiO2 och oxider en inverkan på driften av EDI-systemet.