Решение для очистки воды RO EDI Система электродеионизации воды

Технические детали очистки воды RO EDI

Как устроены электрохимические процессы и механизмы переноса ионов?

Приложенное электрическое поле постоянного тока движет катионы в направлении катода, а анионы - в направлении анода. В зонах разбавления смолы захватывают ионы. Катионы обмениваются на H ⁺ на катионных смолах, а анионы на OH - на анионных материалах. Электрическое поле перемещает эти ионы с помощью ионоселективных мембран прямо в концентрационные отсеки. Катионные мембраны (CEM) пропускают только катионы, а анионные мембраны (AEM) - только анионы.

Расщепление воды происходит там, где материалы и слои мембраны встречаются под действием электрического поля, образуя ионы H ⁺ и OH -, которые восстанавливают смолы, вытесняя попавшие в них ионы. После этого ионы примесей перемещаются через мембранные слои в поток концентрата.

Транспортировка ионов в слоях материала представляет собой двухступенчатую процедуру. Высокая проводимость материала (на 2-3 порядка выше, чем у деионизированной воды) улучшает существующий поток и движение ионов. Электрохимические процессы сталкиваются с перепотенциалами (активация, фокус, сопротивление). Разделение включает электрокинетику и электросорбцию. Такие методы, как хронопотенциометрия, I- V контуры и EIS, определяют транспорт.

Что такое компоновка кучи EDI и компонентные компоненты?

Компонент EDI (куча) содержит вращающиеся отсеки между анодом и катодом. В этих отсеках, разделенных мембранными слоями, содержатся продукты ионного обмена. Ключевыми отсеками являются:.

• Разбавление: Сюда поступает питательная вода; происходит деионизация. Упакованы комбинированными или слоистыми материалами, которые улавливают ионы.
• Фокус: Близлежащие отсеки, в которых ионы собираются после прохождения мембран, образуя поток концентрата.
• Электрод: На концах свай расположены анод и катод. Электролит несет в себе присутствие и способствует электродным реакциям.

Прокладки создают сети потоков и помогают мембранам/резине. Регулярная схема чередует CEM, разбавление (материала), AEM, концентрацию. Электроды обеспечивают постоянное поле. Стеки различаются по площади.

Как ионообменные мембраны и смолы используются в EDI?

Эффективность EDI во многом зависит от свойств и взаимодействия мембраны и смолы.

Ионообменные мембраны: . Используются два вида:.

• Катионообменные мембраны (КЭМ): Заботится о неблагоприятных сборах; поглощает только катионы.
• Анионообменные мембраны (АОМ): Ремонтируется по выгодным ценам; проницаем только для анионов.

Идеальные мембраны обладают высокой селективностью, пониженным сопротивлением и хорошей безопасностью. Структура и состав влияют на селективность. Поглощение воды увеличивает проводимость, но может снизить селективность. Сшивка уравновешивает проводимость и селективность. Гетерогенные мембранные слои обеспечивают механическую прочность [15] Биполярные мембранные слои улучшают расщепление воды в некоторых конструкциях.

Ионообменные смолы: . Материалы в зонах разбавления имеют решающее значение, особенно для тонких нисходящих потоков. Они повышают электропроводность и способствуют транспортировке ионов к мембранам.

• Типы: Преобладают катионы сильных кислот (SAC) и анионы твердых оснований (SBA), обычно смешанные. Слабокислотные/основные смолы могут использоваться в слоистых слоях для регенерации.
• Свойства: Проводимость, размер и возможности долота имеют решающее значение. Зерна меньшего размера обеспечивают более быструю кинетику при большем снижении напряжения. Оптимизированное соотношение катионов и анионов (например, 40:60) позволяет устранить равновесие.
• Препятствия: Загрязнение твердыми частицами, органикой, маслами или бактериями снижает эффективность. Окислители разрушают материалы. Стали, такие как железо, катализируют окисление. Необходима обычная очистка (каустики для анионов, кислоты/восстановители для катионов). Срок службы смолы составляет 4-8 лет в зависимости от регенерации и качества воды.

В настоящее время проверяются новые материалы, такие как цвиттерионные смолы и составные слои.

Feedwater Quality Demands and Pretreatment

Для эффективной процедуры EDI требуется высококачественная исходная вода, обычно пермеат обратного осмоса. RO - единственное предлагаемое питание.

Обязательные критерии:.

• Проводимость: Снижен, обычно < 20 мкС/сантиметр.
• Твердость (в виде CaCO SIX): Очень низкое содержание, < 0,5 ppm, предпочтительно < 0,1 мг/л. Останавливает образование накипи.
• Кремнезем (SiO ₂): Уменьшение, в идеале 2 ppm) создают масштабирование.
• Общий органический углерод (TOC): Снижен, обычно < 0,5 ppm, < 5 ppb для сверхчистых [2] Высокий уровень TOC приводит к образованию накипи.
• Хлор (Cl 2): Очень низкий, < 0,05 ppm. Оксиданты повреждают мембраны/резины.
• Озон (O SIX): Действительно снижен, < 0,02 промилле.
• Многовалентные металлы (Fe, Mn): Очень восстановленный (< 0,01 ppm Fe, 98%. Кремнезем слабо ионизирован и может казаться исходным.
• Удаление бора: > 96% достижимо [31] Дополнительно слабо диссоциирован, может прорываться.
• CARBON MONOXIDE Два устранения: Эффективно, > 99% сообщается [31] CO ₂ превращается в бикарбонат/карбонат и удаляется.
• Слабоионизированные типы: EDI должным образом избавляет от таких видов, как кремний и углекислый газ. Электрическая область рекламирует ионизацию для устранения.

Качество продукции в значительной степени зависит от качества исходной воды. Такие загрязнители, как твердые частицы, органика, твердые частицы, сталь, окислители и угарный газ, негативно влияют на эффективность. Эффективная предварительная очистка имеет решающее значение. Функциональные элементы (расход, напряжение/ток, уровень температуры) также влияют на эффективность. Более длительное время пребывания в системе улучшает удаление слабоионизированных типов. Онлайн-мониторинг проводимости/сопротивления позволяет оценить чистоту. EDI снижает содержание ионов до уровня ppb.

Каковы области применения водоподготовки EDI?

Способность EDI постоянно генерировать воду высокой чистоты без использования химических реагентов приводит к широкому внедрению этой технологии.

• Выработка электроэнергии: Производит деминерализованную воду для питания котлов, необходимую для предотвращения образования накипи/коррозии. Используется для снижения NOx в газовых генераторах.
• Фармацевтические препараты: Соответствует фармакопейным критериям (USP, EP) для детоксицированной воды и WFI. Предпочтителен для безхимического, непрерывного производства высокой чистоты, требующего низкой проводимости/токсичности].
• Микроэлектроника: Поставляет сверхчистую воду с невероятно низким содержанием загрязняющих веществ для производства полупроводников.
• Еда и напитки: Деминерализует воду для производства, компонентов и технологических процессов, обеспечивая высокое качество и предотвращая образование накипи.
• Общепромышленный: Предлагает надежную, экологически чистую деминерализованную воду для производства, очистки и охлаждения.
• Горное дело и гидрометаллургия: Используется для деминерализации или тщательного выведения ионов.
• Больницы и лаборатории: Поставляет высокоочищенную воду для гемодиализа и аналитических/исследовательских функций.
• Постоянное качество: Стабильное качество продукции на протяжении долгого времени.

Функциональные параметры, мониторинг и управление

Эффективная процедура EDI требует наблюдения и контроля за жизненно важными характеристиками.

Ключевые операционные переменные: .

• Применяемое напряжение/ток: Критически важен для транспортировки ионов и расщепления воды. Работайте в пределах рекомендованных диапазонов; недостаточное напряжение приводит к неполному удалению, избыточное - к повреждению.
• Цены на поток: Контролируйте разбавленные, концентрированные и электродные потоки. Поток влияет на время работы и эффективность удаления. Высокий поток вызывает недостаточную деионизацию; низкий поток повышает угрозу образования накипи.
• Скорость исцеления: Часть питательной воды поступает на обработку. Высокая рекуперация (до 97-99%) достигается за счет повторного использования концентрата в системе обратного осмоса.
• Уровень температуры: Влияет на кинетику, проводимость мембранного слоя, расщепление воды. Работайте в заданном диапазоне (например, 10-38 °С). Для повышения удельного сопротивления требуется повышение температуры.

Техника слежения: .

• Проводимость/резистивность: Первичный контроль производительности и чистоты. Корректировки показывают масштабирование, загрязнение или проблемы с материалом.
• Дифференциал напряжения: Обнаружение засорения/обрастания в слое смолы или каналах.
• Электрические характеристики: Обеспечивает применение соответствующего напряжения/тока.
• Циркуляционные счетчики: Необходим для управления кровообращением и вычислительного лечения.
• Химия воды: Периодические/постоянные проверки исходной воды (твердость, содержание кремния, CO TWO, TOC, окислители) позволяют убедиться в эффективности предварительной обработки.

Методы контроля: .

• Оптимизация спецификации: Настройте напряжение/ток и циркуляцию в зависимости от исходной воды и ее предпочтительной чистоты.
• Химическая очистка (CIP): Регулярная очистка с помощью идеальных химических средств (кислота - от накипи, другие - от органики) сводит к минимуму образование накипи/обрастания.
• Автоматизированное управление: Оборудование меняет критерии на основе данных в реальном времени, чтобы поддерживать высокое качество и защищать компоненты.
• Предупредительное обслуживание: Установите оценки и ведите журнал, чтобы выявить проблемы на ранней стадии.
• Проверка предварительной обработки: Регулярно проверяйте системы, расположенные выше по течению (обратный осмос, кондиционеры, угольные фильтры), поскольку высокое качество питательной воды имеет большое значение.
• Мониторинг/предупреждения в режиме реального времени: Панели мониторинга и информирования об отклонениях (высокая электропроводность изделия, снижение давления) позволяют быстро реагировать.

Соответствующая конструкция комплектующих важна для обеспечения производительности и долгого срока службы.

Maintenance, Troubleshooting, and Module Long life

Эффективное обслуживание и устранение неисправностей гарантируют длительную работу компонентов EDI. Проблемы в основном связаны с качеством питательной воды.

Обычные операционные вопросы: .

• Масштабирование: Минеральные осадки (CaCO FOUR, силикат магния) на мембранах/резинах, обычно в потоке концентрата, где повышается pH. Снижает производительность, усиливает снижение напряжения, повреждает элементы. Индикаторы: усиление перепада напряжения, снижение циркуляции концентрата.
• Фолы: Накапливание органики, микроорганизмов, твердых частиц на мембранах/резинах. Уменьшает миграцию ионов, повышает стойкость. Снижает чистоту, повышает энергопотребление.
• Истощение/разложение материала: Материалы со временем разрушаются под воздействием окислителей (хлор) или катализируемого металлами окисления (железо). Раздробление увеличивает перепад давления/засорение.
• Разрушение мембраны: От прямого химического воздействия, высокой температуры или физических повреждений. Снижает селективность и эффективность удаления.

Процедуры ухода: .

• Рутинное отслеживание: Постоянное отслеживание качества изделий, разницы напряжений, электрических характеристик позволяет обнаружить проблемы.
• Подтверждение высокого качества питательной воды: Исследуйте качество пермеата обратного осмоса, чтобы убедиться, что очистка выше по течению позволяет избежать загрязнений.
• Химическая очистка (CIP): Необходимы для удаления накипи/обрастания. Используйте разбавленную кислоту для удаления накипи; различные другие химикаты для удаления органических/биологических загрязнений. Следуйте рекомендациям поставщика, чтобы избежать повреждений.
• Проверка удаления окислителей: Убедитесь в полном удалении окислителя при предварительной обработке для защиты смол/мембран. Отобразите ОВП.
• Регулярные оценки: Эстетическая проверка на наличие утечек или физических повреждений.

Руководство по исправлению: . При износе высшего качества или повышенном перепаде давления:.

• Проверьте качество питательной воды: Убедитесь, что пермеат обратного осмоса соответствует техническим требованиям (проводимость, плотность, кремнезем, CO ₂, TOC, окислители). Опасения указывают на проблемы, возникающие выше по течению.
• Контроль эксплуатационных параметров: Проверьте цены на расход, напряжение и ток в пределах массива.
• Оцените масштабирование/обрастание: Повышенный перепад напряжения/снижение циркуляции концентрата указывают на образование накипи/обрастание. Химическая очистка является средством решения проблемы.
• Осмотрите электрическую систему: Гарантируют стабильное питание и правильное напряжение/ток.
• Осмотрите на предмет физических повреждений: Ищите утечки или повреждения.
• Подумайте о проблемах смолы/мембраны: Если очистка неэффективна, а питательная вода хорошая, деградация/повреждение может потребовать замены модуля.

Долговечность модуля: . Продолжительность жизни зависит от:.

• Питательная вода высокого качества: Постоянные высококачественные корма очень важны. Превышение ограничений (твердость, кремнезем, окислители) приводит к ранним проблемам.
• Условия для бега: Работа в рамках определенных массивов защищает от стресса.
• Практика технического обслуживания: Регулярная, эффективная чистка и профилактическое обслуживание продлевают срок службы.
• Дизайн/качество модуля: Качество компонентов поставщика влияет на прочность.
• Часы работы: Способствует использованию.

Компоненты EDI служат много лет, однако неправильная подача воды или техническое обслуживание сокращают этот срок. Раннее обнаружение и агрессивное техническое обслуживание позволяют максимально продлить срок службы.

Получите решение сегодня!

Rekated Products