01
EDI คืออะไร?
ชื่อภาษาอังกฤษเต็มของ EDI คือ อิเล็กทรอลิสิส ซึ่งแปลว่า การกําจัดเกลือด้วยไฟฟ้า หรือยังเรียกว่า เทคโนโลยีการกําจัดเกลือด้วยไฟฟ้า หรือการกําจัดเกลือด้วยไฟฟ้า
เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกซ์รวมเทคนิคการแลกเปลี่ยนอิโอนและกลไกไฟฟ้าและเป็นเทคโนโลยีการบํารุงรักษาน้ําที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและมีประสิทธิภาพมากขึ้น หลังจากยอนแลกเปลี่ยน.
มันไม่เพียงแค่ใช้ข้อดีของการละลายเกลือต่อเนื่องผ่านเทคโนโลยีไฟฟ้าไดอลิสส์ แต่ยังสามารถบรรลุการละลายเกลือลึกผ่านเทคโนโลยีแลกเปลี่ยนไอออน
นี่ไม่เพียงแค่ปรับปรุงความบกพร่องของประสิทธิภาพกระแสที่ลดลงในกระบวนการไฟฟ้าไดอลิซิสสําหรับการรักษาสารละลายปริมาณต่ําแต่ยังทําให้การฟื้นฟูของเครื่องแลกยอน, หลีกเลี่ยงการใช้เครื่องปฏิรูปและลดมลพิษทางสองที่เกิดขึ้นระหว่างการใช้เครื่องปฏิรูปกรด-ฐาน
ภาพ
สัญลักษณ์แผนการ EDI
หลักการพื้นฐานของ EDI deionization ประกอบด้วยกระบวนการสามอย่างต่อไปนี้:
1. กระบวนการกลไกไฟฟ้า
ภายใต้การกระทําของสนามไฟฟ้าภายนอก, ไอนิคลอลิตในน้ําจะเลื้อยละเอียดการอพยพผ่านธาตุแลกเปลี่ยนยอนและถูกปล่อยด้วยน้ําปุ่ม, โดยการกําจัดยอนจากน้ํา.
2. กระบวนการแลกเปลี่ยนยอน
โดยใช้สารสับเปลี่ยนยอนเพื่อแลกเปลี่ยนยอนอ่อนแอในน้ํา, รวมกับยอนอ่อนแอในน้ํา, ผลการกําจัดยอนจากน้ําได้อย่างมีประสิทธิภาพ.
3. กระบวนการฟื้นฟูไฟฟ้าเคมี
การใช้ H + และ OH - ที่เกิดจากการขั้วขั้วของน้ําที่บริเวณผิวหน้าของสารสับเปลี่ยนยอนสําหรับการฟื้นฟูไฟฟ้าเคมีของสารสับ, การบรรลุการฟื้นฟูตัวเองของสารสับ.
02
ปัจจัยและมาตรการควบคุมของ EDI คืออะไร?
1. อิทธิพลของความสามารถในการนําทางในช่องเข้า
ภายใต้กระแสการทํางานเดียวกัน เมื่อความสามารถในการนําของน้ําดิบเพิ่มขึ้น อัตราการกําจัดเอเลคโทรลิตที่อ่อนแอโดย EDI ลดลง และความสามารถในการนําของน้ําเสียเพิ่มขึ้นเช่นกัน
ถ้าความสามารถในการนําของน้ําดิบต่ํา ความประหยัดของไอออนก็ต่ําเหมือนกันและความถี่ของไอออนที่ต่ํา ทําให้แรงไฟฟ้าเคลื่อนไหวขนาดใหญ่เกิดบนผิวของธาตุและเยื่อในห้องน้ําหวาน, ส่งผลให้มีการเพิ่มระดับการแยกน้ํา, การเพิ่มระดับการไหลสูงสุด, และปริมาณ H + และ OH - ที่ผลิตมากขึ้น,ส่งผลให้มีผลการฟื้นฟูที่ดีของธาตุสับเปลี่ยน anion และ cation เติมในห้องน้ําหวาน.
ดังนั้นมันจําเป็นต้องควบคุมความสามารถในการนําของน้ําเข้า เพื่อให้แน่ใจว่าความสามารถในการนําของน้ําเข้า EDI ต่ํากว่า 40us/cmซึ่งสามารถรับประกันความสามารถในการนําของน้ําลื่นที่มีคุณภาพ และการกําจัดเอเลคโทรลิตที่อ่อนแอ.
2. อิทธิพลของความกระชับกําลังการทํางานและกระแส
กระแสการทํางานเพิ่มขึ้น และคุณภาพของน้ําที่ผลิตยังคงดีขึ้น
แต่ถ้ากระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น หลังจากที่ถึงจุดสูงสุด เนื่องจากปริมาณ H+ และ OH - ion ที่มากเกินไปจํานวนมากของไอออนส่วนเกินทําหน้าที่เป็นไอออนบรรทุกกระแสสําหรับการนํา, นอกจากจะใช้สําหรับการฟื้นฟูธาตุในขณะเดียวกัน, เนื่องจากการสะสมและการอุดตันของจํานวนมากของไอออนที่นํากระแสในระหว่างการเคลื่อนไหวของพวกเขา,การกระจายกระจายแบบตรงข้ามส่งผลให้คุณภาพของน้ําที่ผลิตลดลง
ฉะนั้น มันจําเป็นต้องเลือกความแรงดันและกระแสทํางานที่เหมาะสม
3- ผลของดัชนีความมืดและมลพิษ (SDI)
ช่องทางการผลิตน้ําขององค์ประกอบ EDI เต็มไปด้วยธาตุแลกเปลี่ยนยอนส่งผลให้ความแตกต่างความดันในระบบเพิ่มขึ้น และการผลิตน้ําลดลง.
ฉะนั้น การรักษาก่อนที่เหมาะสมจึงจําเป็น และน้ําเสีย RO โดยทั่วไปตอบสนองความต้องการ EDI
4อิทธิพลของความแข็งแรง
ถ้าความแข็งเหลือของน้ําที่เข้าสู่ EDI เป็นสูงเกินไป มันจะทําให้ผิวผิวผิวหนังของช่องทางน้ําเข้มข้นลดอัตราการไหลของน้ําเข้มข้นลดความต้านทานไฟฟ้าของน้ําที่ผลิต, ส่งผลกระทบต่อคุณภาพของน้ําที่ผลิต และในกรณีที่รุนแรง ปิดช่องทางของน้ําปริมาณสูงและช่องทางของน้ําสูงขององค์ประกอบส่งผลให้เกิดความเสียหายของส่วนประกอบเนื่องจากความร้อนภายใน.
สามารถนําไปผสมผสานกับการกําจัด CO2 เพื่อทําให้อ่อนนุ่มและเพิ่มแอลคาลีไปยัง ROผลของความแข็งสามารถปรับปรุงโดยการเพิ่ม RO ระยะแรกหรือการกรองนาโนพร้อมกับการกําจัดเกลือ.
5.ผลกระทบของคาร์บอนอินทรีย์รวม (TOC)
หากปริมาณสารอินทรีย์ในน้ําที่ไหลมากเกินไป มันจะทําให้มีสารอินทรีย์ปนเปื้อนกับธาตุเรซินและเยื่อที่ผ่านได้อย่างคัดเลือกส่งผลให้ความดันทํางานของระบบเพิ่มขึ้น และคุณภาพของน้ําที่ผลิตลดลงในขณะเดียวกัน มันยังเป็นเรื่องง่ายที่จะสร้างคอลโลอยด์อินทรีย์ในช่องทางน้ําที่มุ่งมั่น ซึ่งสามารถปิดช่องทางได้
ฉะนั้น, ในการแปรรูป, ระดับ R0 เพิ่มเติมสามารถเพิ่มขึ้นพร้อมกับความต้องการตัวชี้วัดอื่น ๆ เพื่อตอบสนองความต้องการ.
6อิทธิพลของไอออนโลหะ เช่น Fe และ Mn
อิโอนโลหะ เช่น Fe และ Mn อาจทําให้มี "สารพิษ" ธ อร์ และ "สารพิษ" โลหะของธ อร์อาจทําให้คุณภาพของน้ําเสีย EDI ลดลงอย่างรวดเร็วโดยเฉพาะการลดลงอย่างรวดเร็วในอัตราการกําจัดซิลิคอน.
นอกจากนี้, ผลกระตุ้นการออกซิเดชั่นของโลหะที่มีความเหลื่อมล้ําแปรบนธาตุแลกเปลี่ยนยอนสามารถทําให้เกิดความเสียหายถาวรของธาตุ
โดยทั่วไป, ปริมาณ Fe ในช่องเข้า EDI ระหว่างการทํางานถูกควบคุมให้ต่ํากว่า 0.01mg/L.
7ผลกระทบของ CO2
HCO3- ที่เกิดจาก CO2 ในระบายน้ําเข้าเป็นเอเลคโทรลิตที่อ่อนแอ ซึ่งสามารถเจาะเข้าไปในชั้นธาตุแลกเปลี่ยนยอนได้อย่างง่ายดาย และทําให้คุณภาพของน้ําที่ผลิตลดลง
ก่อนเข้าน้ํา สามารถใช้หอระบายก๊าซในการกําจัด
8อิทธิพลของสารสารอันยอนรวม (TEA)
TEA ที่สูงจะลดความต้านทานของการผลิตน้ํา EDI หรือต้องเพิ่มกระแสทํางาน EDIขณะที่กระแสการทํางานที่สูงเกินไปจะนําไปสู่การเพิ่มกระแสระบบและปริมาณคลอรีนที่เหลือในน้ําขั้วโลกซึ่งเป็นอันตรายต่ออายุการใช้งานของผิวขั้ว
นอกจาก 8 ปัจจัยที่มีอิทธิพลข้างต้นแล้ว อุณหภูมิของน้ําเข้า, ค่า pH, SiO2, และโอไซด์ยังมีผลกระทบต่อการทํางานของระบบ EDI
03
ลักษณะของ EDI
ในช่วงปีที่ผ่านมา เทคโนโลยี EDI ได้ถูกนําไปใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม เช่น อุตสาหกรรมพลังงาน, เคมี, และอุตสาหกรรมยา ที่ต้องการคุณภาพน้ําสูง
การวิจัยการใช้งานระยะยาวในสาขาการบําบัดน้ําได้แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีการประมวลผล EDI มีลักษณะหกประการต่อไปนี้
1คุณภาพน้ําสูงและน้ําเสียที่มั่นคง
เทคโนโลยี EDI ผสมผสานข้อดีของการกําจัดเกลือโดยต่อเนื่องโดยการชําระไฟฟ้าและการกําจัดเกลือลึกโดยการแลกเปลี่ยนไอออนการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติอย่างต่อเนื่องแสดงให้เห็นว่า การใช้เทคโนโลยี EDI เพื่อการปรับน้ําเกลือให้ดีขึ้น สามารถกําจัดไอออนจากน้ําได้อย่างมีประสิทธิภาพ และบรรลุความบริสุทธิ์สูงของน้ําเสีย.
2สภาพการติดตั้งอุปกรณ์ที่ต่ํา และการใช้งานที่น้อย
เมื่อเปรียบเทียบกับเตียงแลกยอน อุปกรณ์ EDI ขนาดเล็กกว่า น้ําหนักเบากว่า และไม่ต้องการถังเก็บกรดหรือเกลือ ซึ่งสามารถประหยัดพื้นที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นอกจากนี้ อุปกรณ์ EDI เป็นโครงสร้างที่ประกอบทั้งหมดที่มีระยะเวลาการก่อสร้างที่สั้นและภาระงานในการติดตั้งในสถานที่ที่น้อยที่สุด
3การออกแบบง่าย การใช้งานและการบํารุงรักษาง่าย
อุปกรณ์ประมวลผล EDI สามารถจําแนกได้สําหรับการผลิต และสามารถปรับปรุงอัตโนมัติอย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ปรับปรุงขนาดใหญ่และซับซ้อน,ใช้งานและดูแลง่าย
4. การควบคุมการทําความสะอาดน้ําอัตโนมัติง่ายและสะดวก
อุปกรณ์ EDI สามารถเชื่อมต่อโมดูลหลายอย่างในระยะ paralel กับระบบ, รับประกันการทํางานโมดูลที่ปลอดภัยและมั่นคง, คุณภาพที่น่าเชื่อถือ, และการควบคุมโปรแกรมที่ง่ายสําหรับการทํางานและการจัดการของระบบ.
5ไม่มีการปล่อยสารละลายกรดและแอลคาลีที่เสียหาย มีประโยชน์ต่อการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม
อุปกรณ์ EDI ไม่ต้องการการฟื้นฟูเคมีกรดหรือเกลือ และโดยพื้นฐานแล้วไม่มีการปล่อยขยะเคมี
6อัตราการฟื้นฟูน้ําสูง และอัตราการใช้น้ําของเทคโนโลยีการบําบัด EDI โดยทั่วไปมากกว่า 90%
โดยสรุปเทคโนโลยี EDI มีข้อดีที่สําคัญในแง่ของคุณภาพน้ํา ความมั่นคงในการใช้งาน ความสะดวกในการใช้งานและการบํารุงรักษา ความปลอดภัยและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม
แต่มันยังมีข้ออ่อนแอบางอย่างเช่น อุปกรณ์ EDI มีความต้องการสูงต่อคุณภาพของน้ําเข้า และการลงทุนครั้งเดียว (ค่าบริการในพื้นฐานและอุปกรณ์) ของมันค่อนข้างสูง
ควรสังเกตว่า แม้ค่าบริการพื้นฐานและอุปกรณ์ของ EDI จะสูงกว่าค่าบริการของกระบวนการผสมผสานนิดหน่อยเทคโนโลยี EDI ยังมีข้อดีบางอย่าง.
ตัวอย่างเช่น สถานีน้ําบริสุทธิ์ เปรียบเทียบต้นทุนและต้นทุนการดําเนินงานของกระบวนการสองและอุปกรณ์ EDI สามารถชดเชยความแตกต่างของการลงทุนกับกระบวนการผสมผสานหลังการทํางานปกติ 1 ปี.
04
ออสโมซิสกลับ + EDI vs การแลกเปลี่ยนยอนแบบดั้งเดิม
1การเปรียบเทียบการลงทุนเริ่มต้นของโครงการ
ในแง่ของการลงทุนเบื้องต้นสําหรับโครงการ ในระบบบําบัดน้ําที่มีอัตราการไหลของน้ําที่ผลิตน้อยกระบวนการ reverse osmosis+EDI หลีกเลี่ยงระบบการฟื้นฟูขนาดใหญ่ที่จําเป็นสําหรับกระบวนการแลกเปลี่ยนยอนแบบดั้งเดิมโดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยการกําจัดถังเก็บกรดและแอลคาลี 2 ถัง แต่ละถัง ซึ่งไม่เพียงแต่ลดต้นทุนการจัดหาอุปกรณ์ได้มาก แต่ยังประหยัดพื้นที่พื้นที่ประมาณ 10% ถึง 20%ทําให้ลดต้นทุนด้านวิศวกรรมโยธาและการซื้อที่ดินเพื่อก่อสร้างโรงงาน.
เนื่องจากความสูงของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนยอนแบบดั้งเดิมมักจะมากกว่า 5 เมตร ในขณะที่ความสูงของอุปกรณ์ออสโมซีกลับและอุปกรณ์ EDI อยู่ในระยะ 2.5 เมตรความสูงของโรงงานบํารุงน้ําสามารถลดลง 2-3mโดยประหยัด 10% ถึง 20% ของการลงทุนในการก่อสร้างในโรงงาน
เมื่อพิจารณาถึงอัตราการฟื้นฟูของ reverse osmosis และ EDI น้ําปริมาณทั้งหมดจาก reverse osmosis และ EDI จะถูกฟื้นฟูแต่น้ําปริมาณเน้นจากออสโมซิสทางกลับประถม (ประมาณ 25%) ต้องปล่อยเมื่อใช้กระบวนการทําความชัดเจนและการกรองระบายเลือดประกอบแบบดั้งเดิมในระบบการลงทุนเบื้องต้นต้องเพิ่มขึ้นประมาณ 20% เมื่อเทียบกับระบบการรักษาก่อน โดยใช้กระบวนการแลกเปลี่ยนไอออน.
เมื่อพิจารณาปัจจัยทั้งหมด กระบวนการ reverse osmosis + EDI เป็นการลงทุนเริ่มต้นที่ประมาณเท่ากันกับกระบวนการแลกเปลี่ยนยอนแบบดั้งเดิมในระบบการบําบัดน้ําขนาดเล็ก
2การเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายในการดําเนินงาน
อย่างที่ทราบกันดี ในแง่ของการบริโภคยาเสพติด ค่าใช้จ่ายในการดําเนินงานของเทคโนโลยีออสโมซิสกลับ (รวมถึงการปรับปริมาณออสโมซิสกลับ การทําความสะอาดทางเคมี การบําบัดน้ําเสีย เป็นต้น)) ต่ํากว่าเทคโนโลยีแลกเปลี่ยนยอนแบบดั้งเดิม (รวมการปรับปรุงเรซินแลกเปลี่ยนยอนการบําบัดน้ําเสีย เป็นต้น)
อย่างไรก็ตาม ในแง่ของการบริโภคพลังงานและการเปลี่ยนอะไหล่ กระบวนการ reverse osmosis และ EDI มากกว่ามากกว่ากระบวนการแลกเปลี่ยนไอออนแบบดั้งเดิม
ตามสถิติ ค่าดําเนินงานของการปรับออสโมซิสกลับรวมกับกระบวนการ EDI มากกว่ากระบวนการแลกเปลี่ยนยอนแบบดั้งเดิมเล็กน้อย
เมื่อพิจารณาปัจจัยทั้งหมด ค่าใช้จ่ายในการดําเนินงานและการบํารุงรักษาโดยรวมของออสโมซิสกลับรวมกับกระบวนการ EDI มากกว่า 50% ถึง 70% ของกระบวนการแลกเปลี่ยนยอนแบบดั้งเดิม
3. reverse osmosis+EDI มีความสามารถในการปรับปรุงที่แข็งแกร่ง ระดับอัตโนมัติสูง และมลพิษสิ่งแวดล้อมอย่างน้อย
กระบวนการออสโมซิสกลับ + EDI มีความสามารถในการปรับตัวอย่างแข็งแรงกับปริมาณเกลือของน้ําดิบ และสามารถใช้ได้สําหรับน้ําทะเล, น้ําเกลือ, น้ําล้างเหมือง, น้ําใต้ดิน และน้ําแม่น้ํากระบวนการแลกเปลี่ยนยอนไม่ประหยัดเมื่อปริมาณของสารแข็งละลายในน้ําที่หลั่งมากกว่า 500 mg/L.
ออสโมซิสกลับและ EDI ไม่จําเป็นต้องการฟื้นฟูกรด-ฐาน ใช้จํานวนมากของกรด-ฐาน หรือผลิตจํานวนมากของกรด-ฐานน้ําเสียผ่อนคลายขนาด, และสารลดต้องเพิ่ม
ในแง่ของการทํางานและการบํารุงรักษา, reverse osmosis และ EDI ยังมีข้อดีของการอัตโนมัติสูงและการควบคุมโปรแกรมง่าย
4อุปกรณ์ออสโมสิสกลับ + EDI ราคาแพงและซ่อมแซมยาก และการรักษาน้ําเกลือเข้มข้นเป็นปัญหา
แม้กระบวนการ reverse osmosis plus EDI จะมีข้อดีมากมาย แต่ในกรณีอุปกรณ์ล้มเหลว โดยเฉพาะเมื่อผิวหนัง reverse osmosis และผิวหนัง EDI ถูกทําลายมันสามารถปิดได้แค่เพื่อเปลี่ยนในกรณีส่วนใหญ่, เทคนิคมืออาชีพที่จําเป็นสําหรับการเปลี่ยน, และเวลาปิดอาจยาวนาน
ถึงแม้ว่าการทําออสโมสกลับจะไม่ผลิตน้ําเสียที่มีกรดและอัลคาลีนจํานวนมาก แต่อัตราการฟื้นฟูของออสโมสกลับประถมโดยทั่วไปมีเพียง 75%ที่ผลิตน้ําปริมาณมากปัจจุบันไม่มีมาตรการการบํารุงรักษาที่มีความเข้มข้นสําหรับน้ําเข้มข้นนี้มันจะทําให้สิ่งแวดล้อมปนเปื้อน.
ปัจจุบันในโรงงานไฟฟ้าในบ้าน การฟื้นฟูและการใช้น้ําเกลือดิบจากการปรับออสโสมิสกลับ ส่วนใหญ่ใช้ในการล้างถ่านหินและปรับความชื้นเถ้ามหาวิทยาลัยบางแห่งกําลังดําเนินการวิจัยเกี่ยวกับกระบวนการระเหยและกระจกกระจกแต่ค่าใช้จ่ายสูงและความยากลําบากสูง ดังนั้นมันยังไม่ได้ถูกนําไปใช้ในอุตสาหกรรมอย่างกว้างขวาง
ค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์ออสโมสิสกลับและอุปกรณ์ EDI ค่อนข้างสูง แต่ในบางกรณี การลงทุนเบื้องต้นอาจต่ํากว่ากระบวนการแลกเปลี่ยนยอนแบบดั้งเดิม
ในระบบปรับปรุงน้ําขนาดใหญ่ (เมื่อระบบผลิตน้ําจํานวนมาก)การลงทุนเบื้องต้นในระบบ reverse osmosis และ EDI มากกว่ามากของกระบวนการแลกเปลี่ยนยอนแบบดั้งเดิม.
ในระบบการบําบัดน้ําขนาดเล็ก กระบวนการ reverse osmosis บวก EDI มีการลงทุนเริ่มต้นที่คล้ายกันเมื่อเทียบกับกระบวนการแลกเปลี่ยนยอนแบบดั้งเดิม
โดยสรุปเมื่อผลิตของระบบการบําบัดน้ําต่ํา สามารถให้ความสําคัญกับกระบวนการบําบัดทางกลับ Osmosis และ EDI กระบวนการนี้มีการลงทุนเริ่มต้นต่ําและมลพิษสิ่งแวดล้อมอย่างน้อย.
