Primerjava reverzne osmoze + EDI in tradicionalne tehnologije ionske izmenjave

Dobrodošli, da nas kontaktirate WhatsApp
09. avgust 2024

Primerjava reverzne osmoze + EDI in tradicionalne tehnologije ionske izmenjave


1.Kaj je EDI?

Polno ime EDI je ionizacija elektrod, kar pomeni električno razsoljevanje, znano tudi kot elektrodeionizacijska tehnologija, ali elektrodializa s polno posteljo.
Elektrodeionizacijska tehnologija združuje ionsko izmenjavo in elektrodializo. Gre za tehnologijo razsoljevanja, razvito na osnovi elektrodialize. Gre za tehnologijo čiščenja vode, ki se pogosto uporablja in je dosegla dobre rezultate po ionskih izmenjevalnih smolah.
Ne izkorišča le prednosti neprekinjenega razsoljevanja tehnologije elektrodialize, temveč uporablja tudi tehnologijo ionske izmenjave za doseganje globokega razsoljevanja;
Ne samo, da izboljša napako zmanjšane učinkovitosti toka pri obdelavi raztopin z nizko koncentracijo v postopku elektrodialize, izboljša prenos ionov, temveč tudi omogoča regeneracijo ionskih izmenjevalcev, izogiba se uporabi regeneracijskih sredstev, zmanjšuje sekundarno onesnaževanje, ki nastaja med uporabo kislinsko-bazičnih regeneracijskih sredstev, in izvaja neprekinjeno delovanje deionizacije.


Osnovno načelo EDI deionizacije vključuje naslednje tri procese:
1. Postopek elektrodialize
Pod vplivom zunanjega električnega polja elektrolit v vodi selektivno migrira skozi ionsko izmenjevalno smolo v vodi in se izprazni s koncentrirano vodo, s čimer se odstranijo ioni v vodi.

2. Postopek ionske izmenjave
Ioni nečistoč v vodi se izmenjujejo in kombinirajo z ionskimi izmenjevalnimi ioni v vodi, s čimer se doseže učinek učinkovitega odstranjevanja ionov v vodi.

3. Proces elektrokemične regeneracije
H+ in OH-, ki nastaneta s polarizacijo vode na vmesniku ionske izmenjevalne smole, se uporabljata za elektrokemično regeneracijo smole, da se doseže samoregeneracija smole.

02 Kateri dejavniki vplivajo na EDI in kakšni so nadzorni ukrepi?

1. Vpliv prevodnosti vstopne vode
Pod istim delovnim tokom, ko se prevodnost surove vode poveča, se zmanjša hitrost odstranjevanja EDI šibkih elektrolitov, poveča pa se tudi prevodnost odplak.
Če je prevodnost surove vode nizka, je tudi vsebnost ionov nizka, nizka koncentracija ionov pa naredi gradient elektromotorne sile, ki nastane na površini smole in membrane v komori za sladko vodo, prav tako velik, kar ima za posledico povečano stopnjo disociacije vode, povečanje omejevalnega toka in veliko število H+ in OH-, tako da je regenerativni učinek anionskih in kationskih izmenjevalnih smol, napolnjenih v sladkovodni komori, dober.
Zato potrebno je nadzorovati prevodnost vstopne vode tako, da je prevodnost vstopne vode EDI manjša od 40us / cm, kar lahko zagotovi kvalificirano prevodnost odplak in odstranitev šibkih elektrolitov.

2. Vpliv delovne napetosti in toka
Z naraščanjem delovnega toka se kakovost proizvedene vode še naprej izboljšuje.
Če pa se tok poveča po doseganju najvišje točke, zaradi prekomerne količine ionov H+ in OH-, ki nastanejo z ionizacijo vode, poleg tega, da se uporablja za regeneracijo smole, veliko število presežnih ionov deluje kot nosilni ioni za prevodnost. Hkrati se zaradi kopičenja in blokade velikega števila nosilnih ionov med gibanjem pojavi celo povratna difuzija, kar povzroči zmanjšanje kakovosti proizvedene vode.
Zato je treba izbrati ustrezno delovno napetost in tok.

3. Vpliv motnosti in indeksa onesnaženosti (SDI)
Kanal za proizvodnjo vode komponente EDI je napolnjen z ionsko izmenjevalno smolo. Prekomerna motnost in indeks onesnaževanja bosta blokirala kanal, kar bo povzročilo povečanje razlike v tlaku v sistemu in zmanjšanje proizvodnje vode.
Zato je potrebna ustrezna predobdelava, in RO odpadne vode na splošno izpolnjujejo zahteve za dovod EDI.

4. Vpliv trdote
Če je preostala trdota vstopne vode v EDI je previsoka, To bo povzročilo luščenje na membranski površini koncentriranega vodnega kanala, zmanjšalo pretok koncentrirane vode, zmanjšalo upornost proizvedene vodevplivajo na kakovost vode proizvedene vode in v hujših primerih blokirajo zgoščeno vodo in polarne kanale pretoka vode komponente, zaradi česar se komponenta uniči zaradi notranjega segrevanja.
Vstopno vodo RO je mogoče zmehčati in dodati alkalije v kombinaciji z odstranjevanjem CO2; ko ima vstopna voda visoko vsebnost soli, se lahko v kombinaciji z razsoljevanjem doda RO ali nanofiltracija prve stopnje, da se prilagodi vpliv trdote.

5. Vpliv TOC (skupnega organskega ogljika)
Če je organska vsebnost v vtoku previsoka, bo to povzročilo organsko onesnaženje smole in selektivne prepustne membrane, kar bo povzročilo povečanje delovne napetosti sistema in zmanjšanje kakovosti proizvedene vode. Hkrati je tudi enostavno tvoriti organske koloide v koncentriranem vodnem kanalu in blokirati kanal.
Zato lahko pri zdravljenju kombinirate druge zahteve indeksa, da povečate raven R0, da izpolnite zahteve.

6. Vpliv kovinskih ionov, kot sta Fe in Mn
Kovinski ioni, kot sta Fe in Mn, bodo povzročili "zastrupitev" smole, kovinska "zastrupitev" smole pa bo povzročila hitro poslabšanje kakovosti odpadnih voda EDI, zlasti hitro zmanjšanje hitrosti odstranjevanja silicija.
Poleg tega bo oksidativni katalitski učinek spremenljivih valentnih kovin na ionske izmenjevalne smole povzročil trajno poškodbo smole. Na splošno je Fe EDI vpliv med delovanjem nadzorovan na manj kot 0,01 mg / L.

7. Vpliv CO2 na vtok
HCO3- ki ga proizvaja CO2 v vtoku, je šibek elektrolit, ki lahko zlahka prodre v plast ionske izmenjevalne smole in povzroči zmanjšanje kakovosti proizvedene vode. Stolp za razplinjevanje se lahko uporabi za odstranitev pred vplivom.

8. Vpliv vsebnosti skupnih anionov (TEA)
Visok TEA bo zmanjšal upornost vode, proizvedene z EDI, ali pa bo zahteval povečanje delovnega toka EDI. Prekomerni delovni tok bo povečal sistemski tok in povečal koncentracijo preostalega klora v elektrodni vodi, kar ni dobro za življenjsko dobo elektrodne membrane.

Poleg zgoraj navedenih 8 dejavnikov, ki vplivajo na to, temperatura vstopne vode, pH vrednost, SiO2 in oksidi prav tako vplivajo na delovanje EDI sistem.

03 Značilnosti EDI
Tehnologija EDI se pogosto uporablja v panogah z visokimi zahtevami glede kakovosti vode, kot so električna energija, kemična industrija in medicina.
Dolgoročne aplikativne raziskave na področju čiščenja vode kažejo, da ima tehnologija EDI obdelave naslednjih 6 značilnosti:
1. Visoka kakovost vode in stabilna proizvodnja vode
EDI tehnologija združuje prednosti neprekinjenega razsoljevanja z elektrodializo in globokega razsoljevanja z ionsko izmenjavo. Stalna znanstvenoraziskovalna praksa kaže, da lahko uporaba EDI tehnologije za razsoljevanje učinkovito odstrani ione v vodi in proizvede visoko čisto vodo.

2. Nizki pogoji namestitve opreme in majhen odtis
V primerjavi z ionskimi izmenjevalnimi plastmi so naprave EDI majhne velikosti in lahke teže ter ne potrebujejo rezervoarjev za shranjevanje kislin ali alkalij, kar lahko učinkovito prihrani prostor.
Ne samo to, naprava EDI je montažna konstrukcija s kratkim obdobjem gradnje in majhno delovno obremenitvijo pri namestitvi na kraju samem.

3. Enostavna zasnova, enostavno upravljanje in vzdrževanje
Naprave za obdelavo EDI se lahko proizvajajo v modularni obliki, se lahko samodejno in neprekinjeno regenerirajo, ne zahtevajo velike in zapletene opreme za regeneracijo in so enostavne za upravljanje in vzdrževanje po začetku uporabe.

4. Enostavno avtomatsko krmiljenje postopka čiščenja vode
EDI naprava lahko vzporedno poveže več modulov v sistem. Moduli so varni in stabilni, z zanesljivo kakovostjo, kar omogoča enostavno izvajanje in upravljanje sistema, nadzor programa in priročno delovanje.

5. Brez izpusta odpadnih kislin in odpadnih alkalijskih tekočin, kar je koristno za varstvo okolja
EDI naprava ne zahteva kislinske in alkalne kemične regeneracije in v bistvu brez odvajanja kemičnih odpadkov
.
6. Visoka stopnja predelave vode. Stopnja porabe vode pri tehnologiji čiščenja EDI je na splošno do 90% ali več


Če povzamemo, ima EDI tehnologija velike prednosti v smislu kakovosti vode, stabilnosti delovanja, enostavnosti delovanja in vzdrževanja, varnosti in varstva okolja.
Vendar pa ima tudi določene pomanjkljivosti. EDI naprave imajo višje zahteve za kakovost vplivne vode, njihova enkratna naložba (stroški infrastrukture in opreme) pa je razmeroma visoka.
Opozoriti je treba, da čeprav stroški infrastrukture in opreme EDI so nekoliko višji kot pri tehnologiji mešanih postelj, po celoviti preučitvi stroškov delovanja naprav ima tehnologija EDI še vedno določene prednosti.
Na primer, postaja za čisto vodo je primerjala naložbene in obratovalne stroške obeh procesov. Po enem letu normalnega delovanja, naprava EDI lahko izravna naložbeno razliko s postopkom mešane postelje.



04 Reverzna osmoza + EDI VS tradicionalna ionska izmenjava

1. Primerjava začetne naložbe projekta
Kar zadeva začetno naložbo projekta, v sistemu za prečiščevanje vode z majhnim pretokom vode, postopek reverzne osmoze + EDI odpravlja ogromen sistem regeneracije, ki ga zahteva tradicionalni postopek ionske izmenjave, zlasti odprava dveh rezervoarjev za shranjevanje kisline in dveh alkalnih rezervoarjev, kar ne le močno zmanjša stroške nabave opreme, vendar tudi prihrani približno 10% do 20% talne površine, s čimer se zmanjšajo stroški gradbeništva in stroški nakupa zemljišča za gradnjo obrata.

Ker je višina tradicionalne opreme za ionsko izmenjavo na splošno nad 5 m, medtem ko je višina opreme za reverzno osmozo in EDI znotraj 2,5 m, se lahko višina delavnice za čiščenje vode zmanjša za 2 do 3 m, s čimer se prihrani dodatnih 10 % do 20 % investicije v gradbeništvo obrata.

Glede na stopnjo izkoristka reverzne osmoze in EDI se koncentrirana voda sekundarne reverzne osmoze in EDI v celoti predela, vendar je treba koncentrirano vodo primarne reverzne osmoze (približno 25%) izprazniti in ustrezno povečati izhod sistema predobdelave. Ko sistem predobdelave sprejme tradicionalni postopek koagulacije, čiščenja in filtracije, je treba začetno naložbo povečati za približno 20% v primerjavi s sistemom predobdelave procesa ionske izmenjave.
Ob upoštevanju vseh dejavnikov je začetna naložba procesa reverzne osmoze + EDI v majhen sistem za čiščenje vode približno enakovredna tradicionalnemu postopku ionske izmenjave.

2. Primerjava obratovalnih stroškov
Kot vsi vemo, so v smislu porabe reagentov obratovalni stroški postopka reverzne osmoze (vključno z doziranjem reverzne osmoze, kemičnim čiščenjem, čiščenjem odpadnih voda itd.) nižji kot pri tradicionalnem postopku ionske izmenjave (vključno z regeneracijo ionske izmenjevalne smole, čiščenjem odpadnih voda itd.).
Vendar pa je glede porabe energije, zamenjave rezervnih delov itd. reverzna osmoza in EDI proces veliko višji od tradicionalnega postopka ionske izmenjave.
Po statističnih podatkih so obratovalni stroški reverzne osmoze in EDI nekoliko višji kot pri tradicionalnem postopku ionske izmenjave.
Ob upoštevanju vseh dejavnikov so skupni stroški delovanja in vzdrževanja postopka reverzne osmoze in EDI 50% do 70% višji kot pri tradicionalnem postopku ionske izmenjave.

3. Reverzna osmoza + EDI ima močno prilagodljivost, visoko stopnjo avtomatizacije in nizko onesnaževanje okolja
Postopek reverzne osmoze + EDI ima močno prilagodljivost vsebnosti soli v surovi vodi. Postopek reverzne osmoze se lahko uporablja za morsko vodo, somornico, rudniško drenažno vodo, podtalnico in rečno vodo, medtem ko postopek ionske izmenjave ni ekonomičen, če je vsebnost raztopljene trdne snovi v vpadni vodi večja od 500 mg/l.
Reverzna osmoza in EDI ne zahtevata kislinske in alkalne regeneracije, ne porabita velike količine kislin in alkalij ter ne proizvajata velike količine kisle in alkalne odpadne vode. Potrebna je le majhna količina kisline, alkalije, inhibitorja vodnega kamna in redukcijskega sredstva.
Kar zadeva delovanje in vzdrževanje, imata reverzna osmoza in EDI tudi prednosti visoke stopnje avtomatizacije in enostavnega nadzora programa.


4. Oprema za reverzno osmozo + EDI je draga, težko jo je popraviti in težko obdelati slanico
Čeprav ima postopek reverzne osmoze in EDI številne prednosti, ko oprema ne uspe, še posebej, če sta membrana reverzne osmoze in membranski sklad EDI poškodovana, jo je mogoče zapreti le za zamenjavo. V večini primerov ga morajo zamenjati strokovni tehniki, čas zaustavitve pa je lahko dolg.
Čeprav reverzna osmoza ne proizvaja velike količine kisle in alkalne odpadne vode, je stopnja predelave reverzne osmoze prve stopnje na splošno le 75%, kar bo proizvedlo veliko količino koncentrirane vode. Vsebnost soli v zgoščeni vodi bo veliko višja kot v surovi vodi. Trenutno ni zrelega ukrepa za čiščenje tega dela zgoščene vode, in ko se izprazni, bo onesnaževal okolje.
Trenutno se predelava in uporaba slanice z reverzno osmozo v domačih elektrarnah večinoma uporablja za pranje premoga in vlaženje pepela; Nekatere univerze izvajajo raziskave o procesih izhlapevanja slanice in kristalizacije, vendar so stroški visoki in težava je velika in še ni bila široko uporabljena v industriji.
Stroški opreme za reverzno osmozo in EDI so razmeroma visoki, v nekaterih primerih pa so celo nižji od začetne naložbe tradicionalnega postopka ionske izmenjave.
V velikih sistemih za čiščenje vode (ko sistem proizvede veliko količino vode) je začetna naložba sistemov reverzne osmoze in EDI veliko višja kot pri tradicionalnih postopkih ionske izmenjave.
V majhnih sistemih za čiščenje vode je postopek reverzne osmoze in EDI približno enakovreden tradicionalnemu postopku ionske izmenjave v smislu začetne naložbe.
Če povzamemo, ko je izhod sistema za čiščenje vode majhen, lahko dajemo prednost reverzni osmozi in postopku obdelave EDI. Ta proces ima nizko začetno naložbo, visoko stopnjo avtomatizacije in nizko onesnaževanje okolja.

Za konkretne cene nas kontaktirajte

Zastavite svoja vprašanja