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影響EDI系統運行的主要因素有哪些?


來源:本站原創    發布日期:2020/4/22 11:41:07


    EDI系統為一項新型的水處理技術,其系統特性和技術維護一直是人們予以研究的要點,下面芳泉凈水工程師對影響EDI系統運行的主要因素進行分析。


一.進水電導率的影響

    在其他條件不變的前提下,原水電導率上升超過一定范圍后,膜塊的工作區間往下移動,乃至再生區消失,工作區穿透,膜塊內的填充樹脂大部分呈飽和失效狀態。同時水中的離子濃度增加,在電壓恒定不變的情況下,電流增加,從而電離水的過程減弱,相應的水電離出的H+,OH-減少,直接導致樹脂的再生變差。這樣,在進水水質變差的情況下,膜塊會由弱電離子開始慢慢穿透。


二.進水流量的影響

    產水能力恒定條件下,進水水質越差,膜塊的單位處理負擔就越重,進水流量應當調節的越小。在膜塊的啟動階段,應當注意瞬間流量過大時,會造成膜的穿孔。

    由于膜塊中的電子流主要通過填充樹脂傳遞,所以濃水電流在一定程度上,成了影響膜塊中電子流遷移的關鍵。減少濃水的流量可以提高系統的電流,并且在一定程度上提高水質。但是濃水流量也并非越小越好,當濃水流量過小時會導致膜兩側濃度差更大,而形成濃差擴散,影響水質。另一方面,由于弱電離子Si及其離子態化合物的溶解度很小,所以容易在低流量的濃水中形成飽和,從而影響弱電離子的去除,濃水流量一般為進水的5%-10%為宜。電極水的作用主要是給電極降溫和帶走電極表面產生的氣體。一般電極水的流量是進水的1%左右。當電極水過小時,不能及時帶走電極表面的氣體,會影響整個膜塊的運行。



三.進水pH值,溫度及壓力的影響

    進水的pH值表示了進水中H+的含量,一般進水控制在5-9.5之間。通常情況下pH值偏低是由于CO2的溶解所引起的。CO2也是導致水質惡化的因素之一,所以在進EDI膜塊系統之前,一般可以安裝一個脫碳裝置,使得水中的CO2控制在5mg/L以下。水中pH值和CO2存在一定溶解關系,理論上當pH>10時,去除效率最佳,高pH值有助于去除弱電離子,但必須在進EDI膜塊系統前除去Ca2+,Mg2+等離子。

    溫度對系統壓力,產水電阻有直接影響,通常EDI系統的進水溫度應當控制在5-35°之間,最佳溫度是在25°左右。溫度的降低會使水的活性降低,宏觀上表現為水的黏性增加,系統壓力上升。



    通常情況下產品水的壓力>濃水壓力>電極水壓,這樣才能有效防止濃水擴散污染產品水的現象。壓力的變化還是判斷膜塊是否被污染的有效手段。當濃水進出口壓力差變大時,常伴隨的濃水管路有堵,此時就需要,進行化學清洗或其它手段來降低壓差。因此在EDI系統膜塊進口,應保證進水的污染指數在合格范圍。

四.污染物的影響

    對EDI影響較大的污染物包括硬度(鈣、鎂)、有機物、固體懸浮物、變價金屬離子(鐵、錳)、氧化劑(氯,臭氧)和二氧化碳(CO2)以及細菌,應在EDI的預處理過程除掉這些污染物提高EDI性能。

    氯和臭氧會氧化離子交換樹脂和離子交換膜,引起EDI組件功能減低。氧化還會使TOC含量明顯增加,污染離子交換樹脂和膜,降低離子遷移速度。另外,氧化作用使得樹脂破裂,通過組件的壓力損失將增加。

    鐵和其它的變價金屬離子可對樹脂氧化起催化作用,永久地降低樹脂和膜的性能。

    硬度能在反滲透和EDI單元中引起結垢,結垢一般在濃水室膜的表面發生,該處pH值較高。此時,濃水入水和出水間的壓力差增加,電流量降低,使入水硬度降到最小將會延長清洗周期并且提高EDI系統水的利用率。

    懸浮物和膠體會引起膜和樹脂的污染和堵塞,樹脂間隙的堵塞導致EDI組件的壓力損失增加。

    有機物被吸引到樹脂和膜的表面導致污染,使得被污染的膜和樹脂遷移離子的效率降低,膜堆電阻將增加。

    二氧化碳有兩種效果,首先,CO32-和Ca2+、Mg2+形成碳酸鹽類結垢,這種垢的形成與給水的離子濃度和pH有關。其次,由于CO2的電荷與pH值有關,而其被RO和EDI的去除都依賴于其電荷,因此它的去除效率是變化的。即使較低的CO都能顯著地降低產品水的電阻率。

    細菌導致藻類生長和粘垢形成,使膜塊的壓力損失增大,水質下降。


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