EDI纯水设备的技术原理

一、EDI纯水设备技术概况

填充床电渗析又称电脱离子法（Electrodeionization），简称EDI，它利用电渗析过程中的极化现象对离子交换填充床进行电化学再生，集中了电渗析和离子交换法的优点，克服了两者的弊端。EDI纯水设备技术结合了两种成熟的水处理技术电渗析技术和离子交换技术，我国称此为填充床电渗析或电去离子技术。它主要替代传统的离子交换混床来生产高纯水，这种纯水设备技术国外已在电子、电力、化工等行业制备高纯水方面得到推广应用。可以预期，这种水处理产品将为本世纪纯水设备工程中的主流技术。这种技术会使原有的水处理技术产关系得到某些根本性的变革，从而获得更良好的环保和经济效益。

高纯水设备对许多工业工程非常重要，比如：半导体制造业和制药业，以前这些工业用的纯净水是用离子交换获得的。然而，膜系统和膜处理过程作为预处理过程或离子交换系统的替代品越来越流行。如电除盐过程EDI纯水设备之类的膜系统可以很干净地去除矿物质并可以连续工作。而且，膜处理过程在运行中比离子交换系统简单得多，并不需要强酸、强碱作为再生药剂。EDI纯水设备处理过程是膜处理过程中增长最快的业务之一。熟悉电渗析技术的工程师可以把EDI纯水设备，理解为是带有特殊水槽的不可倒给换向电渗析（ED），这个水槽里的液流通道中填充了混床离子交换树脂。EDI纯水设备主要用于把总固体溶解量（TDS）为1-20mg/L的水制成8-16兆欧纯净水。

二、EDI纯水设备优势

1、占地空间小、省略了混床和再生装置；

2、产水连续稳定，出水质量高，而混床在树脂临近失效时水持会变差；

3、运行费用低，再生只耗电，不用酸碱，节省材料费用；

4、环保效益显著，增加了操作的安全性。

三、EDI纯水设备工作原理

EDI 纯水设备的膜堆是由夹在两个电极之间一定对数的单元组成。在每个单元内有两类不同的室：待除盐的淡水室和收集所除去杂质离子的浓水室。淡水室中用混匀的阳、阴离子交换树脂填满，这些树脂位于两个膜之间：只允许阳离子透过的阳离子交换膜及只允许阴离子透过的阴离子交换膜。

树脂床利用加在室两端的直流电进行连续地再生，电压使进水中的水分子分解成 H^＋及 OH^－，水中的这些离子受相应电极的吸引，穿过阳、阴离子交换树脂向所对应膜的方向迁移，当这些离子透过交换膜进入浓室后，H^＋和OH^－结合成水。这种H^＋和OH^－的产生及迁移正是树脂得以实现连续再生的机理。

当进水中的Na^＋及Cl^－等杂质离子吸咐到相应的离子交换树脂上时，这些杂质离子就会发生象普通混床内一样的离子交换反应，并相应地置换出H^＋及OH^－。一旦在离子交换树脂内的杂质离子也加入到H^＋及OH^－向交换膜方向的迁移，这些离子将连续地穿过树脂直至透过交换膜而进入浓水室。这些杂质离子由于相邻隔室交换膜的阻挡作用而不能向对应电极的方向进一步地迁移，因此杂质离子得以集中到浓水室中，然后可将这种含有杂质离子的浓水排出膜堆。