2.0 ElectropureEDI 核心技术
2.0 ElectropureEDI 核心技术
2.1 ElectropureEDI离子膜技术
Electropure拥有独立完整的EDI离子膜专利技术
ElectropureEDI离子膜是自己生产
ElectropureEDI离子膜性能优良、稳定、持久
ElectropureEDI离子膜使用寿命长达八年以上。
2.0 ElectropureEDI 核心技术
2.2 ElectropureEDI 模块流道技术
2.2.1 淡水室流道特性
Electropure:采用窄流道技术
窄流道特点:
(1)性能优:离子从淡水室迁移到浓水室的行程短,离子迁移和去除更容易,由于离子
迁移快的特性,从而可以以最短的时间和占用最少的树脂层将容易去除的
离子(如:H+、Na+、Ca2+、OH-、CL-、SO42-等)迁移,给后续的弱电解质
类离子(如:HCO3-、SiO2等)留出足够的时间和树脂层空间来将其迁移
到浓水室,达到最佳的产水品质;
(2)节能:同时,流道窄,其自身的内电阻低,消耗电能低,在相同的进水负荷和达到
相同的产水品质条件下,工作电流和电压均较低,比采用宽流道技术的模块
节能20~30%;
(3)成本:对于窄流道模块,在相同的设计产水量条件下,离子交换膜的使用数量多于
宽流道模块,如果膜的单价相同,则窄流道的模块制造成本要高于宽流道,
但模块的性能表现优良。
Graphic from Ionics
2.0 ElectropureEDI 核心技术
2.3 ElectropureEDI 模块树脂填充技术
采用树脂包技术
离子膜、树脂、骨架,采用特殊的技术将三者组合为整体,形成树脂口袋,
然后,通过特殊的树脂填充技术将树脂装填到“口袋”,形成树脂包
优势:
1) 所有模块的树脂包是完全一致的
2) 模块可以在现场实现反复拆装维修,类似积木技术
3) 管道接头损坏可以用最少的成本维修
4) EDI内部的膜如果局部损坏,可以在现场维修
5) 模块如果有杂质堵塞,可以采用反冲洗恢复性能
6) 所有的现场维修,完全不会影响EDI的性能。
3.0 ElectropureEDI设备工艺
3.0 ElectropureEDI 设备工艺
3.2 ElectropureEDI 工艺特点
(1) 产水、浓水、极水三股水流独立进水、独立出水,可以实现独立调节,
无论哪股水流发生变化,可以快速判断和诊断,起到保护模块的作用
(2) 进水压力需求低,1.5~5Kgf/cm2(0.15~0.5MPa),只需要满足模块的压
力降和管道的沿程阻力即可
(3) 压力差(淡水进水和浓水进水之间、淡水进水和极水进水之间、产水和
浓水出水之间、产水和极水之间)的调节非常容易和简单,而且压差
的少许波动对于产水品质没有太大的影响
(4) 不需要浓水循环泵
(5) 不需要在浓水室加盐
(6) 极水独立排放,其水量小,只有进水总量的1%甚至更低,并且可以使
极水的进/出水压力可以最低,尽量创造条件使气体的快速流出、释
放或稀释
(7) 浓水出水可以直接回收利用,没有氧化性气体(氯气)对超滤、反渗透
和EDI膜的氧化潜在危险
(8) 由于系统简单,因此PLC程控技术非常容易实现。
3.0 ElectropureEDI 设备工艺
3.3 ElectropureEDI 产品系列
XLtm系列:标准型XL-HTStm系列:卫生级/高温型
3.0 ElectropureEDI 设备工艺
3.3 ElectropureEDI 产品系列
XLtm系列:标准型EDI产品0.1~3.35m3/h.模块
XL-Stm系列:卫生级型EDI产品0.1~2.3m3/h.模块
XL-HTStm系列:高温型EDI产品0.1~2.3m3/h.模块
实验室系列:实验室EDI产品10LPH/模块
特别说明:
根据进水条件、产水品质要求及运行条件的不同,XL系列单个模块的产水实际流量
将会有较大的差异,根据我们的运行经验,对于XLtm系列,单个模块最大流量可以运行
在3.95m3/h,但是,此时的进水水质要求、产水品质、压力差、运行电压将会有较大不
同,详情请您向我们咨询。
4.0 ElectropureEDI 推荐系统工艺
4.1 原水水质差异
中国的地域广阔,自然界的水系非常复杂,主要体现在:
(1) 南北水系有差异(4) 苦咸水、海水、亚海水水系
(2) 地表和地下水系有差异(5) 江、河、湖、库、溪等水系
(3) 同一个地区的水系也有差异(6) 污水的回用、循环水排污水系统
4.2 产水水质差异
工业行业多,生产工艺的差异巨大,对于用水水质的需求千差万别
4.3 工艺选择差异
EDI 工艺系统的选择,是关系到EDI 能否安全、稳定运行的关键,但是,由于原水水源、
产水要求、初期投资、运行维护投资等多方面的约束和影响,因此,并没有放之四海皆准的工艺
系统存在,必须结合终端用户的实际情况进行综合分析后,才能够确定经济合理的工艺路线
4.4 EDI工艺系统设计的核心
EDI系统的运行稳定性
EDI系统的投资合理性
4.5 EDI除盐理论
4.5.1 离子作用力
4.6 进水条件分析
负荷类指标
PH值:5.0 to 9.5 (pH 7.0 至8.0之间EDI有最佳电阻率性能,但硬度要低于常规值),
注意到典型的低PH值进水时由于CO2的存在而导致产水质量下降。
电导率:1-20 μS/cm。最佳电导率在2-10 μS/cm。最大电导率50μS/cm。
总CO2:建议小于5 ppm。高于10 ppm时,产水品质很大程度上依赖于CO2水平和PH值
硅:最大0.5 ppm. 反渗透RO产水典型范围是50-150 ppb
结垢污染类指标
硬度(以CaCO3计):最大1.0 ppm,在90%回收率时。
金属:最大0.01 ppmFe、Mn、变价性金属离子
有机物:TOC 最大0.5 ppm,建议检测不出。
颗粒:建议用无颗粒的反渗透RO产水(直接进入)或者将中间水箱的水
采用1μm预先过滤,建议控制SDI值在1以下。
氧化剂:活性氯(Cl2)最大0.05 ppm,建议检测不出;臭氧(O3)最大0.02 ppm,
建议检测不出。
特别说明:各类水质指标不能独立分析,指标之间有很强势的逻辑关系和相互制约的关系,
需要综合分析各类指标存在的条件,选择稳定和经济性的工艺手段解决EDI
的进水负荷。
4.0 ElectropureEDI 推荐系统工艺
4.7 ElectropureEDI 工艺流程
根据原水水质条件、产水水质要求、工程投资合理性,在此我们推荐几种
ElectropureEDI系统工艺,供参考。
推荐工艺路线仅代表ElectropureEDI的模块适用
(1) UF+RO+RO+EDI(二级RO工艺)
(2) UF+SF+碱+RO+EDI (一级RO工艺)
(3) UF+RO+DGS+SF+EDI(一级RO工艺)
(4) UF+RO+DGS+EDI(一级RO工艺)
(5) UF+RO+EDI(一级RO工艺)
(6) ElectropureEDI 特殊工艺
(6) ElectropureEDI 特殊工艺
工艺特性:
(1) ElectropureEDI 对于运行压力的需求很低,压力0.15~0.5MPa,满足
压力降即可;
(2) 反渗透的产水直接进入EDI设备;
(3) 不需要使用中间水箱、水泵、微过滤器及其配套系统;
(4) 反渗透的产水不需要使用中间水泵为EDI设备增压,通过反渗透的高压
泵一次提升,利用反渗透的产水压力为EDI 提供运行压力;
(5) 如果您不希望采用反渗透高压泵为EDI一次增压,也可以选择增加中间
水泵,当然,您一定无需增加中间水箱、微过滤器及其配套系统;
(6) 设备初期投资将明显减少;
(7) 系统运行和维护费用将降低;
(8) EDI进水也不会再次被污染。
5.0 ElectropureEDI工艺分析
5.1 ElectropureEDI工艺设计总则
EDI运行稳定性:降低总离子负荷、减少结垢和污染因子
EDI投资合理性:优化前处理整体工艺
说明:
每种特定的工艺总是有其应用的条件和优势,但是,也有其应用
的局限性,优秀系统工艺的形成是多个优势单体工艺的有机组合;
根据原水水质、产水要求,合理设计完整的EDI水处理工艺,
充分进行工艺的优化,达到系统稳定运行和整体工程投资的合理化,
主要的工艺路线:
二级RO+EDI工艺
一级RO+EDI工艺
5.0 ElectropureEDI工艺分析
5.2 常规EDI设计理念
常规设计理念的劣势:
软化工艺
1)无法优化EDI性能:软化技术,只能解决钙镁结垢的因素,但是,由于钙离子和钠离子是等当量
交换,EDI进水的总离子负荷并没有任何改变,故对于EDI本身的性能并没有改善
二级RO工艺
1)缺乏投资价值:二级RO技术,设备一次性投资巨大,缺乏投资的经济价值
2)高电能消耗:二级RO技术,由于RO高压泵的存在和第一级RO产水容量的放大,其整体运行
的电能消耗巨大
3)二氧化碳负荷波动:二级RO技术,其解决二氧化碳并不彻底,带来EDI进水二氧化碳负荷的可变
性,尤其是在有二级RO浓缩水回流时,使一级RO进水的HCO3-产生较大波动,在原水的
HCO3-较高条件下,波动性更大,从而,导致EDI性能不稳定
鼓风脱气工艺
1)残留二氧化碳:鼓风脱气技术,能够解决一部分二氧化碳问题,但是还有5ppm左右的二氧化碳
残留在水中无法去除,使EDI的运行条件无法改变
2)水的二次污染:同时,空气与水接触,会带来水的二次污染问题。
5.0 ElectropureEDI工艺分析
5.3 一级RO+EDI应用技术
5.3.1重点推荐技术:膜脱气技术应用、高脱盐率RO膜的应用
5.3.2 膜脱气理念:
1,减少CO2负荷:控制EDI进水的二氧化碳绝对值,使其小于2ppm或1ppm或0.5ppm,大大减少了
二氧化碳的负荷,提高EDI的除硅性能
2,降低PH负荷:一级RO产水通常偏酸性(PH=5~6.5),因此,产水中的HCO3-绝大部分会以游离
CO2的形式存在,为膜脱气去除CO2创造了非常有利的条件,去除二氧化碳后可以
提高EDI的进水PH值,降低其PH值H+负荷,改善EDI工作性能
3,降低总离子负荷:对于EDI的四大类离子负荷,PH和HCO3-有很大的改善,从而,有效地降低了
EDI的进水总离子负荷,尤其是弱电解质负荷HCO3-,可以有效地提高EDI除硅性能
4,减少硬度结垢:大大减少EDI浓水室的碳酸盐结垢的趋势,延长模块的清洗周期和使用寿命
5,放宽硬度限制:由于二氧化碳量大大减少了,硬度结垢的趋势大大减弱了,因此,可以适当
放宽EDI进水硬度的条件,即使在进水硬度2ppm或5ppm或更高,EDI浓水室也不会
结垢,取决于二氧化碳的去除水平,去除二氧化碳越彻底,允许的进水硬度越高
6,减少铁污染:由于脱气膜可以去除大部分溶解氧,因此大大减少铁的氧化物的形成,从而减少
EDI膜和树脂的铁污染
7,减少微生物污染:去除溶解氧后,可以抑制细菌的生长,减少微生物污染,减少化学清洗和延长
模块寿命
8,去除挥发性TOC:脱气膜可以去除水中的挥发性TOC,降低后续工艺进水的TOC负荷。
5.0 ElectropureEDI工艺分析
5.3.3 工艺优势:一级RO+膜脱气+EDI
整体优势:
1)解决负荷和结垢问题:采用膜脱气技术同时解决了离子负荷和硬度结垢的问题
2)放宽进水条件:同等条件下,扩大了TDS的进水条件和硬度的进水条件
3)优化除硅能力:同样进水负荷条件下,整体优化了EDI的除硅能力
4)提高运行稳定性:弱性离子HCO3-的减少,可以大大提高EDI性能的稳定性
5)延长EDI使用寿命:大大减少了EDI的污染,从而减少清洗维护的频率,延长EDI模块寿命
6)减少初期工程投资:大大减少了反渗透技术和整体工程的初期投资,该工艺的整体投资比
采用二级RO技术的投资要节省30% 左右:设备投资省、辅助设备少、占地少
7)节约电能消耗:减少了整个RO和EDI系统的用电能源消耗,膜脱气采用真空技术或压缩空气
吹扫技术,比RO的高压泵技术节能90%以上
特别建议:对于一级RO+膜脱气+EDI技术,对于一级RO部分的膜,建议优先采用高脱盐率、
抗污染及性能恢复性强的RO膜。
6.0 Electropure商业特征
7.0 总结
7.1 ElectropureEDI优势
1)ElectropureEDI有最悠久的发展历史
2)ElectropureEDI有最卓越的性能表现
3)ElectropureEDI有最独特的技术优势
4)ElectropureEDI有最广泛的应用领域
5)ElectropureEDI有最先进的应用技术
6)ElectropureEDI有最显著的推广优势
7)ElectropureEDI有最优越的投资价值
8)ElectropureEDI有最超前的服务理念
7.0 总结
7.2 EDI 市场展望
1)系统工艺的选择是EDI工艺技术设计的核心
2)优化EDI工艺是推广EDI技术的钥匙
3)整体工艺的优化是突破EDI应用技术瓶颈的关键
4)EDI应用条件的放宽是EDI的未来方向
5)EDI性能的稳定性是进一步推广EDI市场的基石
6)EDI整体工程的投资价值是其未来发展的趋势
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