EDI再生時電壓、電流對其各有什么影響？進水電導對其有什么影響？

【專家解說】：影響EDI的八個主要因素及控制手段9 日期：2011-06-20 -------------------------------------------------------------------------------- EDI系統(tǒng),EDI裝置,離子交換,樹脂 影響EDI系統(tǒng)運行的主要因素 (1)EDI進水電導率的影響。在相同的操作電流下，隨著原水電導率的增加EDI對弱電解質的去除率減小，出水的電導率也增加[3]。如果原水電導率低則離子的含量也低，而低濃度離子使得在淡室中樹脂和膜的表面上形成的電動勢梯度也大，導致水的解離程度增強，極限電流增大，產生的H+和OH-的數(shù)量較多，使填充在淡室中的陰、陽離子交換樹脂的再生效果良好。 (2)工作電壓-電流的影響。工作電流增大，產水水質不斷變好。但如果在增至最高點后再增加電流，由于水電離產生的H+和OH-離子量過多，除用于再生樹脂外，大量富余離子充當載流離子導電，同時由于大量載流離子移動過程中發(fā)生積累和堵塞，甚至發(fā)生反擴散，結果使產水水質下降。 (3)濁度、污染指數(shù)（SDI）的影響。EDI組件產水通道內填充有離子交換樹脂，過高的濁度、污染指數(shù)會使通道堵塞，造成系統(tǒng)壓差上升，產水量下降。 (4)硬度的影響。如果EDI中進水的殘存硬度太高，會導致濃縮水通道的膜表面結垢，濃水流量下降，產水電阻率下降；影響產水水質，嚴重時會堵塞組件濃水和極水流道，導致組件因內部發(fā)熱而毀壞。 (5)TOC（總有機碳）的影響。進水中如果有機物含量過高，會造成樹脂和選擇透過性膜的有機污染，導致系統(tǒng)運行電壓上升，產水水質下降。同時也容易在濃縮水通道形成有機膠體，堵塞通道。 (6)Fe、Mn等金屬離子的影響。Fe、Mn等金屬離子會造成樹脂的“中毒”。樹脂的金屬“中毒”會造成EDI出水水質的迅速惡化，尤其是硅的去除率迅速下降。另外變價屬對離子交換樹脂的氧化催化作用，會造成樹脂的永久性損傷。 (7)進水中CO2的影響。進水中CO2生成的HCO3-是弱電解質，容易穿透離子交換樹脂層而造成產水水質下降。 (8)總陰離子含量（TEA）的影響。高的TEA將會降低EDI產水電阻率，或需要提高EDI運行電流，而過高的運行電流會導致系統(tǒng)電流增大，極水余氯濃度增大，對極膜壽命不利。 另外，進水溫度、pH值、SiO2以及氧化物亦對EDI系統(tǒng)運行有影響。 系統(tǒng)進水水質指標控制手段 (1)進水電導率的控制。嚴格控制前處理過程中的電導率，使EDI進水電導率小于40μS/cm，可以保證出水電導率合格以及弱電解質的去除。 (2)工作電壓-電流的控制。系統(tǒng)工作時應選擇適當?shù)墓ぷ麟妷?電流。同時由于EDI凈水設備的電壓-電流曲線上存在一個極限電壓-電流點的位置，與進水水質、膜及樹脂的性能和膜對結構等因素有關[4]。為使一定量的水電離產生足夠量H+和OH-離子來再生一定量的離子交換樹脂，選定的EDI凈水設備的電壓-電流工作點必須大于極限電壓-電流點。 (3)進水CO2的控制?？稍赗O前加堿調節(jié)pH，最大限度地去除CO2，也可用脫氣塔和脫氣膜去除CO2。 (4)進水硬度的控制?？山Y合除CO2，對RO進水進行軟化、加堿；進水含鹽量高時，可結合除鹽增加一級RO或納濾。 (5)TOC的控制。結合其他指標要求，增加一級RO來滿足要求。 (6)濁度、污染指數(shù)的控制。濁度、污染指數(shù)是RO系統(tǒng)進水控制的主要指標之一，合格的RO出水一般都能滿足EDI的進水要求。 (7)Fe的控制。運行中控制EDI進水的Fe低于0.01 mg/L。如果樹脂已經發(fā)生了“中毒”，可以用酸溶液作復蘇處理，效果比較好[5]。 3.3 EDI系統(tǒng)進水水質要求 綜合以上各方面的分析，對于EDI進水的水質要求如表所示，可以保證其出水指標達到電子行業(yè)半導體制造需要的高純水的要求。 表EDI進水水質要求表 TEA(以CaCO3計，含CO2)/mg?L-1<25 pH值5~9總硬度(以CaCO3計)/mg?L-<1溫度/℃15~25TOC/mg?L-1<0.5余氯/mg?L-1<0.05Fe、Mn、H2S/mg?L -1<0.01 O3/mg?L-1<0.02電導率(25℃)/μS?cm -140~2 SiO2/mg?L-1<0.5 (1)EDI進水電導率的影響。在相同的操作電流下，隨著原水電導率的增加EDI對弱電解質的去除率減小，出水的電導率也增加[3]。如果原水電導率低則離子的含量也低，而低濃度離子使得在淡室中樹脂和膜的表面上形成的電動勢梯度也大，導致水的解離程度增強，極限電流增大，產生的H+和OH-的數(shù)量較多，使填充在淡室中的陰、陽離子交換樹脂的再生效果良好。 (2)工作電壓-電流的影響。工作電流增大，產水水質不斷變好。但如果在增至最高點后再增加電流，由于水電離產生的H+和OH-離子量過多，除用于再生樹脂外，大量富余離子充當載流離子導電，同時由于大量載流離子移動過程中發(fā)生積累和堵塞，甚至發(fā)生反擴散，結果使產水水質下降。 (3)濁度、污染指數(shù)（SDI）的影響。EDI組件產水通道內填充有離子交換樹脂，過高的濁度、污染指數(shù)會使通道堵塞，造成系統(tǒng)壓差上升，產水量下降。 (4)硬度的影響。如果EDI中進水的殘存硬度太高，會導致濃縮水通道的膜表面結垢，濃水流量下降，產水電阻率下降；影響產水水質，嚴重時會堵塞組件濃水和極水流道，導致組件因內部發(fā)熱而毀壞。 (5)TOC（總有機碳）的影響。進水中如果有機物含量過高，會造成樹脂和選擇透過性膜的有機污染，導致系統(tǒng)運行電壓上升，產水水質下降。同時也容易在濃縮水通道形成有機膠體，堵塞通道。 (6)Fe、Mn等金屬離子的影響。Fe、Mn等金屬離子會造成樹脂的“中毒”。樹脂的金屬“中毒”會造成EDI出水水質的迅速惡化，尤其是硅的去除率迅速下降。另外變價屬對離子交換樹脂的氧化催化作用，會造成樹脂的永久性損傷。 (7)進水中CO2的影響。進水中CO2生成的HCO3-是弱電解質，容易穿透離子交換樹脂層而造成產水水質下降。 (8)總陰離子含量（TEA）的影響。高的TEA將會降低EDI產水電阻率，或需要提高EDI運行電流，而過高的運行電流會導致系統(tǒng)電流增大，極水余氯濃度增大，對極膜壽命不利。 另外，進水溫度、pH值、SiO2以及氧化物亦對EDI系統(tǒng)運行有影響。 系統(tǒng)進水水質指標控制手段 (1)進水電導率的控制。嚴格控制前處理過程中的電導率，使EDI進水電導率小于40μS/cm，可以保證出水電導率合格以及弱電解質的去除。 (2)工作電壓-電流的控制。系統(tǒng)工作時應選擇適當?shù)墓ぷ麟妷?電流。同時由于EDI凈水設備的電壓-電流曲線上存在一個極限電壓-電流點的位置，與進水水質、膜及樹脂的性能和膜對結構等因素有關[4]。為使一定量的水電離產生足夠量H+和OH-離子來再生一定量的離子交換樹脂，選定的EDI凈水設備的電壓-電流工作點必須大于極限電壓-電流點。 (3)進水CO2的控制?？稍赗O前加堿調節(jié)pH，最大限度地去除CO2，也可用脫氣塔和脫氣膜去除CO2。 (4)進水硬度的控制?？山Y合除CO2，對RO進水進行軟化、加堿；進水含鹽量高時，可結合除鹽增加一級RO或納濾。 (5)TOC的控制。結合其他指標要求，增加一級RO來滿足要求。 (6)濁度、污染指數(shù)的控制。濁度、污染指數(shù)是RO系統(tǒng)進水控制的主要指標之一，合格的RO出水一般都能滿足EDI的進水要求。 (7)Fe的控制。運行中控制EDI進水的Fe低于0.01 mg/L。如果樹脂已經發(fā)生了“中毒”，可以用酸溶液作復蘇處理，效果比較好[5]。 3.3 EDI系統(tǒng)進水水質要求 綜合以上各方面的分析，對于EDI進水的水質要求如表所示，可以保證其出水指標達到電子行業(yè)半導體制造需要的高純水的要求。 表EDI進水水質要求表 TEA(以CaCO3計，含CO2)/mg?L-1<25 pH值5~9總硬度(以CaCO3計)/mg?L-<1溫度/℃15~25TOC/mg?L-1<0.5余氯/mg?L-1<0.05Fe、Mn、H2S/mg?L -1<0.01 O3/mg?L-1<0.02電導率(25℃)/μS?cm -140~2 SiO2/mg?L-1<0.5