1. EDI ja CEDI määratlus
EDI: täisnimi Electrodeionization, ingliskeelne tõlge elektrodeionisatsioonist, tuntud ka kui pidev elektrodeionisatsioonitehnoloogia.
Sisuliselt ühendab see elektrodialüüsi tehnoloogia ja ioonivahetustehnoloogia. Katioonide ja anioonide selektiivse läbitungimise kaudu katioonide ja anioonmembraanide kaudu ning ioonide ioonivahetusega vees ioonvahetusvaikude abil saavutatakse ioonide suunaline migratsioon vees elektriväljade toimel, saavutades seeläbi vee sügavpuhastuse ja magestamise, ja laetud vaigu pidev regenereerimine vee elektrolüüsil toodetud vesinikioonide ja hüdroksiidioonide kaudu.
CEDI: täisnimi Continuous Electrodeionization, pideva elektrodeioniseerimise tehnoloogia ingliskeelne tõlge.
Selle põhiprintsiip on sarnane EDI-ga, kuid erinevalt üldisest EDI-st täidab CEDI ioonivahetusvaike ka kontsentreeritud veekambris (isegi äärmises veekambris).
Ülaltoodud erinevustest lähtuvalt ei nõua CEDI kontsentreeritud veeringlust (mitte refluksi esiotsa protsessi taaskasutusprotsessi) ja on EDI täiustatud versioon.
2. Erinevused EDI ja CEDI süsteemide vahel
Ülaltoodud põhimääratlustest võime leida, et EDI ja CEDI struktuurid on põhimõtteliselt samad, välja arvatud kontsentreeritud veekambri ja äärmise veekambri täitmine (mitte kõik CEDId). Tehnoloogia põhineb põhiliselt elektrodialüüsil ja ioonivahetustehnoloogial.
EDI ja CEDI põhistruktuur on tegelikult sama, mis elektrodialüüsil (ED), mille keskele on paigutatud mageveekambrite ja kontsentreeritud veekambrite rühmad ning mõlemal küljel äärmuslik veekamber.
Nende hulgas täidab EDI-süsteem mageveekambris peamiselt ioonivahetusvaiku, et viia magestamine ja regenereerimine lõpule. Struktuur on järgmine:
CEDI ei täida ioonivahetusvaiku mitte ainult mageveekambris, vaid ka kontsentreeritud veekambris ja isegi polaarveekambris (üldtuntud kui vaigu täistäitmise tehnoloogia).
Tuginedes ülaltoodud erinevustele EDI ja CEDI struktuuris, on nende kahe erinevused lühidalt kokku võetud järgmiselt:
| EDI süsteem | CEDI süsteem | CEDI süsteem | |
| Tüüpiline sari | E-CELL-MK seeria (Suez/Veolia) | E-CELL-3X-seeria (Suez/Veolia) | ionpure-LXM seeria (Yihua, endine Siemens) |
| Kontsentreeritud veekamber | Täidetud rafineeritud soolaga (kõrge puhtusastmega NaCl), väheneb membraanirühma vastupidavus ringleva soolalahusega; kontsentreeritud vee juhtivus on vahemikus 200-400μs/cm | Ioonivahetusvaiguga täidetud membraanirühma takistus väheneb ioonivahetusega ja kontsentreeritud veeringlus pole vajalik; kontsentreeritud vee juhtivus on vahemikus 20-100μs/cm | Ioonivahetusvaiguga täidetud membraanirühma takistuse väärtus väheneb ioonivahetusega ja kontsentreeritud veeringlus pole vajalik; kontsentreeritud vee juhtivus on vahemikus 20-100μs/cm |
| Pole veekamber | 1-2% pooluse veest juhitakse välja; anoodpooluse vesi toodab kloori ja katoodpooluse vesi vesinikku ja hapnikku. | On pooluse vee väljavool; anoodpooluse vesi toodab kloori ja katoodpooluse vesi vesinikku ja hapnikku. | Pole vee väljalaskmist |
| Torujuhe | 6 sisse- ja väljalaskeava (puhta vee kamber, kontsentreeritud vee kamber, poolusvee kamber); kontsentreeritud veekamber vajab tagasipöördumiseks tsirkulatsioonipumpa | 5 sisse- ja väljalaskeava (mageveekamber ja poolusveekamber jagavad sisendit); kontsentreeritud veekamber ei vaja tagasipöördumiseks tsirkulatsioonipumpa | 4 sisse- ja väljalaskeava; kontsentreeritud veekamber ei vaja tagasipöördumiseks tsirkulatsioonipumpa |
| Taaskasutus | Kontsentreeritud vesi naaseb eeltöötlusveepaaki; pooluste vesi tuleb koguda ja töödelda või lasta lahtise torustiku kaudu välja | Kontsentreeritud vesi naaseb eeltöötlusveepaaki või vaheveepaaki; pooluste vesi tuleb koguda ja töödelda või lasta lahtise torustiku kaudu välja | Kontsentraadi naasmine eeltöötluspaaki või vahepaaki (kaheastmeline RO-süsteem, võimalik on ka tagasipöördumine esimese astme RO-paaki) |
| teised | Jagatud toitemoodul, ühe mooduli rike võib kergesti põhjustada süsteemi väljalülitamist, vajalik on PLC programmi juhtimine. | Sõltumatu toitemoodul, lämmastikumooduli rike ei mõjuta ülejäänud moodulite tööd, programmi juhtimine on lihtne. | Sõltumatu toitemoodul, lämmastikumooduli rike ei mõjuta ülejäänud moodulite tööd, programmi juhtimine on lihtne. |
Tegelikult võib täisingliskeelsest nimetusest näha, et EDI ja CEDI eralduspiir on tegelikult väga ebamäärane.
CEDI kontseptsioonil endal on kaubanduslik tähendus (ionpure on EDI tehnoloogia rakenduse algataja 1987. aastal, kuid hiljem on turuosa palju väiksem kui Suezi E-cell seerial).
LXM-seeria tehnoloogia ületab kindlasti MK-seeria (kontsentraadi ringlus), kuid ka selle hind on suhteliselt kõrge. Vastava tehnilise lünga kajastamiseks tekkis CEDI nimi ning Continuous lisati enne Electrodeionization, et kajastada mugavamat ja pidevat rolli.
Ilmselgelt pole reklaamiefekt aga nii hea, kui Siemens (ionpure'i emaettevõte) eeldas. Kõik on sellega harjunud, nii et vähesed inimesed eristavad nende kahe erinevust. Kui välja arvata pisut tülikas paigaldus, pole vee kvaliteedis peaaegu mingit vahet ning konkurendi kulutasu on suurem.
Aja jooksul on CEDI nimi isegi assimileerunud. Maailmas on ainult EDI protsess ja vähesed inimesed rõhutavad erinevust CEDI ja EDI tehnoloogia vahel. Keegi ei ütle, et veetöötlustehnoloogia EDI-protsess ei ole kindlasti CEDI-tehnoloogia, ja vähesed inimesed viitavad eraldi, et see on CEDI-tehnoloogia.
Hiljem tõi E-CELL turule kolmanda põlvkonna -3X-seeria EDI mooduli, mis täitis ka kontsentreeritud veekambri vaiguga, polaarveekambrit aga vaiguga. Inimesed ei rõhutanud, et tegemist on CEDI tehnoloogiaga, vaid ütlesid vaid, et neid kasutatakse peamiselt tööstuslikuks pidevaks magestamiseks.
Sel hetkel on mu süda sassis. Rangelt võttes on -3X-seeria kahtlemata MK-seeria edasiarendus, kuid kui see põhineb ionpure'i reklaamitud CEDI definitsioonil, on ilmselgelt siiski erinevus.
3. EDI/CEDI mõjutegurid ja kontrollimeetmed
1. Sisendvee juhtivuse mõju
Sama töövoolu korral toorvee juhtivuse kasvades väheneb nõrkade elektrolüütide EDI eemaldamise kiirus, samuti suureneb heitvee juhtivus.
Kui toorvee juhtivus on madal, on ka ioonide sisaldus madal ja ioonide madal kontsentratsioon muudab ka mageveekambris vaigu ja membraani pinnale moodustunud elektromotoorjõu gradiendi suureks, mille tulemuseks on vee kõrgem tase. dissotsiatsioon, piirava voolu suurenemine ning suur hulk H+ ja OH-, nii et mageveekambrisse täidetud anioon- ja katioonvahetusvaigu regeneratsiooniefekt on hea.
Seetõttu on vaja sisendvee juhtivust reguleerida nii, et EDI sisselaskevee juhtivus oleks alla 40us/cm, mis tagab kvalifitseeritud heitvee juhtivuse ja nõrkade elektrolüütide eemaldamise.
2. Tööpinge ja voolu mõju
Töövoolu suurenedes paraneb toodetava vee vee kvaliteet jätkuvalt.
Kui aga voolutugevust suurendatakse pärast kõrgeima punkti saavutamist vee ioniseerimisel tekkivate H+ ja OH- ioonide liigse hulga tõttu, lisaks sellele, et neid kasutatakse vaigu regenereerimiseks, toimib suur hulk üleliigseid ioone kandurioonidena. juhtivus. Samal ajal toimub suure hulga kandurioonide kogunemise ja blokeerimise tõttu liikumise ajal isegi pöörddifusioon, mille tulemuseks on toodetava vee kvaliteedi langus.
Seetõttu on vaja valida sobiv tööpinge ja vool.
3. Hägususe ja saasteindeksi (SDI) mõju
EDI komponendi veetootmiskanal on täidetud ioonivahetusvaiguga. Liigne hägusus ja saasteindeks blokeerivad kanali, põhjustades süsteemi rõhuerinevuse suurenemise ja vee tootmise vähenemise.
Seetõttu on vajalik asjakohane eeltöötlus ja RO heitvesi vastab üldiselt EDI sisselaskeava nõuetele.
4. Kõvaduse mõju
Kui sisselaskevee jääkkaredus EDI-s on liiga kõrge, põhjustab see kontsentreeritud veekanali membraani pinnal katlakivi, vähendab kontsentreeritud vee voolukiirust, vähendab toodetava vee takistust, mõjutab vee kvaliteeti. toodetud vett ja rasketel juhtudel blokeerida komponendi kontsentreeritud vee ja polaarvee voolukanalid, põhjustades komponendi hävimise sisemise kuumenemise tõttu.
CO2 eemaldamist saab kombineerida RO sisselaskevee pehmendamiseks ja leelise lisamiseks; kui sisselaskevee soolasisaldus on kõrge, võib kareduse reguleerimiseks lisada esimese etapi RO või nanofiltratsiooni koos magestamisega.
5. TOC (kokku orgaaniline süsinik) mõju
Liiga kõrge orgaanilise sisaldusega sisselaskevesi põhjustab vaigu ja selektiivse läbilaskvusega membraani orgaanilist reostust, mille tulemusena tõuseb süsteemi tööpinge ja halveneb toodetava vee kvaliteet. Samas on kontsentreeritud veekanalis lihtne moodustada orgaanilisi kolloide ja kanalit blokeerida.
Seetõttu saab seda ravimisel kombineerida muude indeksinõuetega, et lisada nõuete täitmiseks esimese astme R0.
6. Metalliioonide nagu Fe ja Mn mõju
Metalliioonid nagu Fe ja Mn võivad põhjustada vaigu "mürgitamist" ja vaigu metalli "mürgitus" võib põhjustada EDI heitvee kvaliteedi kiiret halvenemist, eriti räni eemaldamise kiiruse kiiret langust. Lisaks võib muutuva valentsiga metallide oksüdatiivne katalüütiline toime ioonivahetusvaikudele põhjustada vaigu püsivaid kahjustusi.
Üldiselt on EDI sisselaskevee Fe töötamise ajal kontrollitud alla 0,01 mg/L.
7. CO2 mõju sissevoolavas vees
CO2 poolt sissevoolavas vees tekkiv HCO3- on nõrk elektrolüüt, mis võib kergesti tungida läbi ioonvahetusvaigu kihti ja põhjustada toodetava vee vee kvaliteedi halvenemist.
Enne vee sisenemist saab selle eemaldada degaseerimistorniga.
8. Üldanioonisisalduse (TEA) mõju
Kõrge TEA vähendab EDI toodetava vee takistust või nõuab EDI töövoolu suurendamist ning liigne töövool põhjustab süsteemi voolu suurenemist ja kloori jääkkontsentratsiooni suurenemist elektroodi vees (CEDI-l ei ole jääkkloori probleem, kuid ülemäärase TEA mõju süsteemile on objektiivselt olemas. Elektroonilises valdkonnas järgneb CEDI protsessile sageli tugeva leeliselise anioonivahetusvaigu protsess), mis ei ole elektroodi eluea jaoks hea. membraan.
Lisaks ülaltoodud 8 mõjutavale tegurile mõjutavad EDI süsteemi tööd ka sissevoolu temperatuur, pH väärtus, SiO2 ja oksiidid.