一、EDI介绍： 
| Electropure EDI系统工艺 | |
一、 Electropure EDI工艺系统设计的核心准则 1、EDI系统的运行稳定性：降低总离子负荷、减少结垢和污染因子 从EDI的进水条件进行分析，满足EDI的进水条件，减少弱电解质和结垢污染类物质的影响，采用经济合理的工艺手段去除EDI的进水负荷，尤其是尽力弱电解质负荷，对于实现EDI的稳定运行将产生至关重要的影响。 2、EDI系统的投资合理性：优化前处理整体工艺流程 优化前处理整体工艺流程，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，对所选择的工艺技术进行分析，必须首先满足实现EDI运行的稳定性，同时，对于所选择的工艺技术进行经济分析，在满足EDI系统稳定运行的前提下，实现整体工程投资的合理化； 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，必须结合终端用户工程系统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。 二、Electropure EDI 系统工艺优势 Electropure EDI在一定的原水进水条件下，采用一级反渗透技术完全可以满足EDI的运行，如果采用二级反渗透技术，Electropure EDI 的性能和使用寿命明显优于同类产品，尤其在除硅性能上，表现非常优越。Electropure EDI能够成功应用于一级反渗透技术的核心，主要是以下的模块技术保证： 1专有的离子膜技术：
2专有的淡水室流道技术：
三、常规EDI设计理念 常规设计理念的劣势： 对于进水的离子负荷和结垢的理解以及处理方式，在很多情况下都是正向思维方式，例如：硬度问题，当发现RO的产水硬度高于EDI进水条件时，首先想到的是采取软化工艺或二级RO技术来将硬度去除。 但是，对于EDI进水硬度的条件限定，是有相关联的水质条件的，主要的条件是EDI的回收率和进水的CO2浓度水平，当EDI回收率为90%时，硬度和碱度在EDI浓水室的浓缩倍率为10~11倍，但是当EDI回收率为95%时，硬度和碱度在EDI浓水室的浓缩倍率为20倍以上，而当EDI回收率为85%时，硬度和碱度在EDI浓水室的浓缩倍率为6.67倍左右，同样的硬度条件，在不同的回收率情况下，在EDI浓水室形成CaCO3结垢的趋势将会完全不同。 很显然，在高回收率和高的进水的CO2浓度水平条件下，进水的硬度必须很低才能保证EDI的浓水室不产生CaCO3结垢，相反，如果高回收率和非常低的进水的CO2浓度水平条件，人为的去除或减少CaCO3结垢的因子，则可以保证EDI浓水室在一定的硬度范围内不会形成CaCO3结垢。 1、软化工艺 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进水的总离子当量负荷并没有任何改变，相反，离子浓度负荷是增加了，故对于EDI本身的性能并没有改善，相反，有恶化的趋势。 2、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。根据数据分析显示，二级RO+EDI的工艺配置和一级RO+混床的工艺配置相比，投资的差额回收期为15~20年，也即：原则上，从经济的角度分析，二级RO+EDI的工程投资是无法回收的； 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。 3、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的运行条件无法得到优化； 2）二氧化碳负荷波动：鼓风脱气不但有残留CO2的问题，而且，随着水温的变化，残留的CO2浓度也会产生波动，尤其在冬季，会使残余的CO2浓度上升很多，将会严重影响EDI的运行稳定性和产水品质； 3）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。 四、 膜脱气设计理念 1、膜脱气工艺技术优势 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，降低了进水的TEA，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。 2、膜脱气工艺整体优势：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，主要特点是：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： 1) 对于采用一级RO+膜脱气+EDI工艺技术的系统，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。 2)膜脱气技术在国内的成功应用有20年以上的历史，国内最大的脱气膜系统为1300m3/h。
五、Electropure EDI推荐工艺流程 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Electropure EDI系统工艺，供参考。 以下推荐工艺路线仅代表Electropure EDI的模块适用！！！ 1、 UF+RO+加碱+RO+EDI（二级RO工艺）
二级RO：通过二级RO技术同时解决EDI的负荷指标和结垢污染类指标； 加碱：通过在第二级RO进水前加碱，将CO2转变成HCO3-离子，然后通过RO去除； 适用范围：
2、 UF+SF+加碱+RO+EDI（一级RO工艺） 工艺特点 软化：通过软化工艺解决EDI的进水硬度条件； 加碱：软化后，由于RO硬度的大大降低，可以通过在一级RO进水前加碱，将CO2转变成HCO3-离子，然后通过RO去除； 适用范围：
3、 UF+RO+GTM+SF+EDI 工艺特点： 软化：通过软化工艺解决EDI的进水硬度条件；脱气：主要是通过鼓风脱气或者膜脱气工艺将EDI进水中的CO2降低到较低的水平，鼓风脱气的效果能将CO2降低到4~6ppm的水平，在其它负荷低的情况下，可以满足EDI对于进水的需求，膜脱气工艺比鼓风脱气能够取得更好的效果。膜脱气可以将CO2降到2ppm以下，最好的效果可以降到ppb等级，在其它负荷较高的情况下，建议优先采用膜脱气工艺。采用膜脱气工艺后，由于CO2的含量很低，因此，即使进水的硬度有一些超过了进水要求，EDI仍然可以安全运行。 适用范围：
工艺特点： 脱气：主要是通过鼓风脱气或者膜脱气工艺将EDI进水中的CO2降低到较低的水平，鼓风脱气的效果能将CO2降低到4~6ppm的水平，在其它负荷低的情况下，可以满足EDI对于进水的需求，膜脱气工艺比鼓风脱气能够取得更好的效果。膜脱气可以将CO2降到2ppm以下，最好的效果可以降到ppb等级，在其它负荷较高的情况下，建议优先采用膜脱气工艺。采用膜脱气工艺后，由于CO2的含量很低，因此，即使进水的硬度有一些超过了进水要求，EDI仍然可以安全运行。
适用范围：
一级RO：通过一级RO技术同时解决EDI的负荷指标和结垢污染类指标；在满足RO不结垢的前提下，可以根据需要在RO进水前加入一定量的碱，从而进一步减少CO2对于EDI的影响，当然，如果进水的碱度本身很低，也可以不需要设计加碱系统。 适用范围：
6、Electropure EDI特殊工艺
前处理系统+EDI 前处理系统反渗透的产水直接进入EDI设备，不需要中间水箱、水泵、保安过滤器及其配套系统，通过反渗透高压泵的一次增压，运用反渗透产水的压力直接进入EDI，或者在RO和EDI 之间增加管道式增压泵，减少了设备初期投资、减少了运行费用、减少了二次污染的环节。
举例：一级RO工艺系统
说明： UF：超滤系统 EDI：电去离子技术 SF：软化器 RO：反渗透系统 GTM：膜脱气系统
关于EDI的后处理工艺，这里未作介绍，请参见相关文献，对于RO的预处理，这里仅列举了UF工艺，其它工艺只要满足RO的进水条件，都可以选择。 |
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