Vasaris 16 2023
Kuris yra geresnis, atvirkštinis osmosas + EDI ar tradiciniai jonų mainai?
Visas angliškas EDI pavadinimas yra elektrodų jonizacija, taip pat žinoma kaip elektrodejonizacijos technologija, arba supakuoto sluoksnio elektrodializė
Elektrodejonizacijos technologija apjungia dvi jonų mainų ir elektrodializės technologijas. Tai gėlinimo technologija, sukurta elektrodializės pagrindu, ir tai yra vandens valymo technologija, kuri buvo plačiai naudojama ir pasiekė geresnių rezultatų po jonų mainų dervų.
Jis ne tik naudojasi nuolatinio gėlinimo elektrodializės technologija privalumais, bet ir naudoja jonų mainų technologiją, kad pasiektų gilaus gėlinimo efektą;
Tai ne tik pagerina defektą, kad dabartinis efektyvumas sumažėja, kai elektrodializės procesas naudojamas mažos koncentracijos tirpalams gydyti, padidina jonų perdavimą, bet ir leidžia regeneruoti jonų šilumokaitį, išvengiant regenerantų naudojimo ir sumažinant antrinį, susidariusį naudojant rūgšties ir bazės regenerantus. Antrinė tarša, realizuoti nuolatinį dejonizacijos veikimą.
TPagrindinis EDI dejonizacijos principas apima šiuos tris procesus:
1. Elektrodializės procesas
Veikiant išoriniam elektriniam laukui, vandenyje esantis elektrolitas selektyviai migruos per jonų mainų dervą vandenyje ir bus išleidžiamas koncentruotu vandeniu, taip pašalinant jonus vandenyje.
2. Jonų mainų procesas
Vandenyje esančius priemaišų jonus keičia jonų mainų derva, o vandenyje esantys priemaišų jonai sujungiami, kad būtų pasiektas efektyvus jonų pašalinimas iš vandens.
3. Elektrocheminis regeneravimo procesas
Derva elektrochemiškai regeneruojama naudojant H+ ir OH- generuojamus poliarizuojant jonų mainų dervos tarpfazinį vandenį, kad būtų realizuotas dervos savaiminis atsinaujinimas.
02 EDI įtakojantys veiksniai ir kontrolės priemonės?
1. Intako laidumo įtaka
Esant tai pačiai darbinei srovei, didėjant žaliavinio vandens laidumui, silpnų elektrolitų pašalinimo greitis EDI mažėja, taip pat didėja nuotekų laidumas.
Jei žaliavinio vandens laidumas yra mažas, jonų kiekis taip pat yra mažas, o maža jonų koncentracija daro elektromotorinės jėgos gradientą, susidariusį dervos ir membranos paviršiuje gėlo vandens kameroje, taip pat didelį, todėl padidėja vandens disociacija, padidėja ribinė srovė ir susidaro H+ Ir OH- kiekis yra didesnis, taip, kad anijonitinės dervos, užpildytos gėlo vandens kameroje, regeneravimo efektas būtų geras.
Todėl būtina kontroliuoti įtekančio vandens laidumą, kad EDI įtekančio vandens laidumas būtų mažesnis nei 40us/cm, o tai gali užtikrinti kvalifikuotą nuotekų vandens laidumą ir silpnų elektrolitų pašalinimą.
2. Darbinės įtampos ir srovės įtaka
Didėjant darbinei srovei, pagaminto vandens kokybė ir toliau gerėja.
Tačiau, jei srovė padidėja pasiekus aukščiausią tašką, dėl per didelio H+ ir OH- jonų kiekio, susidarančio vandens jonizacijos metu, be to, kad jie naudojami dervai regeneruoti, daugybė perteklinių jonų veikia kaip nešiklio jonai laidumui ir tuo pačiu metu dėl didelio nešiklio jonų judėjimo proceso Kaupimasis ir užsikimšimas vyksta terpėje, ir netgi atsiranda nugaros difuzija, dėl kurios sumažėja pagaminto vandens kokybė.
Todėl reikia pasirinkti tinkamą darbinę įtampą ir srovę.
3. Drumstumo ir taršos indekso (SDI) įtaka
EDI modulio vandens gamybos kanalas užpildytas jonitine derva. Pernelyg didelis drumstumo ir taršos indeksas užblokuos kanalą, todėl padidės sistemos slėgio skirtumas ir sumažės vandens gamyba.
Todėl reikalingas tinkamas išankstinis apdorojimas, o RO nuotekos paprastai atitinka EDI intako reikalavimus.
4. Kietumo įtaka
Jei EDI tiekiamo vandens liekamasis kietumas yra per didelis, tai sukels užteršimą koncentruoto vandens kanalo membranos paviršiuje, sumažės koncentruoto vandens srautas, sumažės pagaminto vandens atsparumas ir bus paveikta vandens kokybė. Sunkiais atvejais modulio koncentruoti vandens ir poliarinio vandens kanalai bus užblokuoti. Dėl to komponentas sunaikinamas dėl vidinio šildymo.
Jis gali būti derinamas su CO2 pašalinimu, kad suminkštėtų ir pridėtų šarmų į RO įtekėjusį vandenį; kai druskos kiekis įtekančiame vandenyje yra didelis, jis gali būti derinamas su gėlinimu, kad padidėtų RO arba nanofiltracijos lygis, kad būtų galima reguliuoti kietumo poveikį.
5. BOA (bendrosios organinės anglies) poveikis
Jei organinių medžiagų kiekis įtekančiame vandenyje yra per didelis, tai sukels organinę dervos ir selektyviai pralaidžios membranos taršą, dėl kurios padidės sistemos darbinė įtampa ir sumažės pagaminto vandens kokybė. Tuo pačiu metu koncentruotame vandens kanale taip pat lengva formuoti organinį koloidą ir blokuoti kanalą.
Todėl, sprendžiant šį klausimą, galima pridėti vieną R0 lygį kartu su kitais indekso reikalavimais, kad atitiktų reikalavimus.
6. Metalo jonų, tokių kaip Fe ir Mn, įtaka
Metalo jonai, tokie kaip Fe ir Mn, sukels dervos "apsinuodijimą", o metalo "apsinuodijimas" derva sukels greitą EDI nuotekų kokybės pablogėjimą, ypač greitą silicio pašalinimo greičio sumažėjimą.
Be to, kintamų valentinių metalų oksidacinis katalizinis poveikis jonų mainų dervoms sukels nuolatinį dervų pažeidimą.
Paprastai kalbant, kontroliuojama, kad EDI intako Fe veikimo metu būtų mažesnis nei 0,01 mg / l.
7. C02 įtaka įtakingam
HCO3, kurį sukuria CO2 įtekančiame vandenyje, yra silpnas elektrolitas, kuris gali lengvai prasiskverbti į jonų mainų dervos sluoksnį ir sukelti pagaminto vandens kokybės pablogėjimą.
Jis gali būti pašalintas degazavimo bokštu prieš patekdamas į vandenį.
8. Bendrojo anijonų kiekio (TEA) poveikis
Didelė TEA sumažins EDI gaminamo vandens varžą arba padidins EDI darbinę srovę, o pernelyg didelė darbinė srovė padidins sistemos srovę, padidins likutinio chloro koncentraciją elektrodo vandenyje ir pakenks elektrodo membranos tarnavimo laikui.
Be pirmiau minėtų aštuonių įtakojančių veiksnių, EDI sistemos veikimui įtakos turi ir įleidimo vandens temperatūra, pH vertė, SiO2 ir oksidai.
03 EDI ypatybės
Pastaraisiais metais EDI technologija buvo plačiai naudojama pramonės šakose, kurioms keliami aukšti vandens kokybės reikalavimai, pavyzdžiui, elektros energijos, chemijos pramonėje ir medicinoje.
Ilgalaikiai taikymo tyrimai vandens valymo srityje rodo, kad EDI valymo technologija pasižymi šiomis šešiomis savybėmis:
1. Vandens kokybė yra aukšta, o vandens išeiga yra stabili
EDI technologija apjungia nuolatinio gėlinimo elektrodializės būdu ir gilaus gėlinimo jonų mainų būdu pranašumus. Nuolatiniai moksliniai tyrimai ir praktika parodė, kad EDI technologijos naudojimas gėlinimui vėl gali efektyviai pašalinti jonus vandenyje, o nuotekų vandens grynumas yra didelis.
2. Mažos įrangos montavimo sąlygos ir mažas pėdsakas
Palyginti su jonų mainų sluoksniu, EDI įrenginys yra mažo dydžio ir lengvo svorio, todėl jo nereikia aprūpinti rūgščių ir šarmų talpyklomis, kurios gali efektyviai sutaupyti vietos.
Negana to, EDI įrenginys yra savarankiška konstrukcija, statybos laikotarpis yra trumpas, o montavimo darbų krūvis vietoje yra mažas.
3. Paprastas dizainas, patogus valdymas ir priežiūra
EDI apdorojimo įrenginys gali būti gaminamas moduliniu būdu ir gali būti automatiškai ir nuolat regeneruojamas be didelės ir sudėtingos regeneravimo įrangos. Pradėjus eksploatuoti, jį lengva valdyti ir prižiūrėti.
4. Automatinis vandens valymo proceso valdymas yra paprastas ir patogus
EDI įrenginį galima prijungti prie sistemos lygiagrečiai su keliais moduliais. Moduliai yra saugūs ir stabilūs, patikimos kokybės, todėl sistemos veikimas ir valdymas yra lengvai realizuojamas ir lengvai valdomas.
5. Neišleidžiamos rūgščių ir šarmų atliekos, kurios yra palankios aplinkos apsaugai
EDI įrenginiui nereikia rūgštinio ir šarminio cheminio regeneravimo, be to, iš esmės nėra cheminių atliekų išleidimo.
6. Vandens atgavimo greitis yra didelis, o EDI valymo technologijos vandens panaudojimo lygis paprastai siekia 90% ar daugiau
Apibendrinant galima pasakyti, kad EDI technologija turi didelių pranašumų vandens kokybės, eksploatavimo stabilumo, paprasto eksploatavimo ir priežiūros, saugos ir aplinkos apsaugos požiūriu.
Tačiau ji taip pat turi tam tikrų trūkumų. EDI įrenginiui keliami aukštesni reikalavimai įtekančio vandens kokybei, o jo vienkartinės investicijos (infrastruktūros ir įrangos išlaidos) yra palyginti didelės.
Reikėtų pažymėti, kad nors EDI infrastruktūros ir įrangos sąnaudos yra šiek tiek didesnės nei mišraus sluoksnio proceso sąnaudos, EDI technologija vis dar turi tam tikrų pranašumų, įvertinus įrenginio veikimo sąnaudas.
Pavyzdžiui, gryno vandens stotis palygino abiejų procesų investicijas ir eksploatavimo išlaidas, o EDI įrenginys gali kompensuoti investicijų skirtumą su mišraus sluoksnio procesu po vienerių metų įprasto veikimo.
04 Atvirkštinis osmosas + EDI VS tradiciniai jonų mainai
1. Pradinių investicijų į projektą palyginimas
Kalbant apie pradines projekto investicijas, į vandens valymo sistemą su mažu vandens srautu, nes atvirkštinio osmoso + EDI procesas panaikina didžiulę regeneravimo sistemą, reikalingą tradiciniam jonų mainų procesui, ypač atšaukia dvi rūgščių talpyklas ir dvi šarmų talpyklas. Taivanas ne tik labai sumažina įrangos įsigijimo išlaidas, bet ir sutaupo apie 10–20% žemės ploto, taip sumažindamas civilinės inžinerijos ir žemės įsigijimo išlaidas gamyklų statybai.
Kadangi tradicinės jonų mainų įrangos aukštis paprastai viršija 5 m, o atvirkštinio osmoso ir EDI įrangos aukštis neviršija 2,5 m, vandens valymo dirbtuvių aukštis gali būti sumažintas 2–3 m, taip sutaupant dar 10–20 % gamyklos investicijų į civilinę statybą.
Atsižvelgiant į atvirkštinio osmoso ir EDI regeneravimo greitį, antrinio atvirkštinio osmoso ir EDI koncentruotas vanduo yra visiškai regeneruojamas, tačiau pirminio atvirkštinio osmoso koncentruotas vanduo (apie 25%) turi būti išleidžiamas ir reikia atitinkamai padidinti pirminio apdorojimo sistemos našumą. Kai sistema priima tradicinį koaguliacijos, skaidrinimo ir filtravimo procesą, pradinės investicijos turi padidėti apie 20%, palyginti su jonų mainų proceso išankstinio apdorojimo sistema.
Apibendrinant, atvirkštinio osmoso + EDI procesas yra maždaug lygiavertis tradiciniam jonų mainų procesui pradinių investicijų į mažas vandens valymo sistemas požiūriu.
2. Veiklos sąnaudų palyginimas
Kaip visi žinome, kalbant apie reagentų sunaudojimą, atvirkštinio osmoso proceso (įskaitant atvirkštinio osmoso dozavimą, cheminį valymą, nuotekų valymą ir kt.) eksploatavimo išlaidos yra mažesnės nei tradicinio jonų mainų proceso (įskaitant jonų mainų dervos regeneravimą, nuotekų valymą ir kt.).
Tačiau, kalbant apie energijos suvartojimą, atsarginių dalių keitimą ir kt., Atvirkštinio osmoso ir EDI procesas bus daug didesnis nei tradicinis jonų mainų procesas.
Remiantis statistika, atvirkštinio osmoso ir EDI proceso eksploatavimo sąnaudos yra šiek tiek didesnės nei tradicinio jonų mainų proceso.
Atsižvelgiant į tai, bendros atvirkštinio osmoso ir EDI proceso eksploatavimo ir priežiūros išlaidos yra nuo 50% iki 70% didesnės nei tradicinio jonų mainų proceso.
3. Atvirkštinis osmosas + EDI pasižymi stipriu prisitaikymu, aukštu automatizavimo laipsniu ir maža aplinkos tarša
Atvirkštinio osmoso + EDI procesas yra labai pritaikomas prie žaliavinio vandens druskingumo. Atvirkštinio osmoso procesas gali būti naudojamas iš jūros vandens, sūraus vandens, kasyklų drenažo vandens, požeminio vandens į upės vandenį, o jonų mainų procesas, kai ištirpęs kietos medžiagos kiekis yra didesnis nei 500 mg gaunamame vandenyje /L yra neekonomiškas.
Atvirkštinis osmosas ir EDI nereikalauja rūgšties ir bazės regeneracijos, sunaudoja daug rūgšties bazės ir nesukuria daug rūgšties ir bazės nuotekų. Jiems reikia pridėti tik nedidelį kiekį rūgšties, šarmų, antiskalanto ir redukuojančio agento.
Kalbant apie veikimą ir priežiūrą, atvirkštinis osmosas ir EDI taip pat turi aukšto automatizavimo ir lengvo programų valdymo privalumų.
4. Atvirkštinis osmosas + EDI įranga yra brangi ir sunkiai remontuojama, ją sunku apdoroti koncentruotu sūrymu
Nors atvirkštinio osmoso ir EDI procesas turi daug privalumų, kai įranga sugenda, ypač kai pažeista atvirkštinio osmoso membrana ir EDI membranos kaminas, ją galima pakeisti tik išjungimu. Daugeliu atvejų profesionalus ir techninis personalas privalo jį pakeisti, o išjungimo laikas gali būti ilgesnis.
Nors atvirkštinis osmosas nesukuria didelio kiekio rūgšties ir bazės nuotekų, pirminio atvirkštinio osmoso regeneravimo greitis paprastai yra tik 75%, ir bus pagamintas didelis koncentruoto vandens kiekis. Koncentruoto vandens druskos kiekis bus daug didesnis nei žaliavinio vandens. Išleistos valymo priemonės teršia aplinką.
Šiuo metu buitinėse elektrinėse didžioji dalis koncentruoto sūrymo iš atvirkštinio osmoso yra perdirbama ir naudojama anglies plovimui ir pelenų drėkinimui; Kai kurie universitetai atlieka koncentruoto sūrymo garavimo ir kristalizacijos tyrimus, tačiau kaina yra didelė ir sudėtinga, ir dar nėra didelės problemos. pramoninių pritaikymų spektras.
Atvirkštinio osmoso ir EDI įrangos kaina yra palyginti didelė, tačiau kai kuriais atvejais ji yra net mažesnė už pradines tradicinio jonų mainų proceso investicijas.
Didelio masto vandens valymo sistemose (kai sistema gamina didelį vandens kiekį) pradinė atvirkštinio osmoso ir EDI sistemų investicija yra daug didesnė nei tradicinių jonų mainų procesų.
Mažose vandens valymo sistemose atvirkštinio osmoso ir EDI procesas yra maždaug lygiavertis tradiciniam jonų mainų procesui pagal pradines investicijas į mažas vandens valymo sistemas.
Apibendrinant galima pasakyti, kad kai vandens valymo sistemos našumas yra mažas, pirmenybė gali būti teikiama atvirkštinio osmoso ir EDI apdorojimo procesui. Šis procesas turi mažas pradines investicijas, aukštą automatizavimo laipsnį ir mažą aplinkos taršą.
SPUSTELĖKITE PERŽIŪRĖTI