一、^{_{EDI超纯水设备}}

产品简介

电去离子（EDI）工艺采用一种离子选择性膜和离子交换树脂夹在直流电压下两个电极之间（阳极（+）和阴极（-）），在两极间的直流电源电场从RO预处理过的水中去除离子。
离子选择性膜同离子交换树脂有着相同的工作原理和原材料，他们用于将某种特定的离子进行分离。阴离子选择性膜允许阴离子透过而不能透过阳离子，阳离子选择性膜允许阳离子透过而不能透过阴离子，这两种膜不允许水透过。通过在一个层状、框架式的组件中放置不同的阴离子选择性膜和阳离子选择性膜，就建立了并列交替的淡水室和浓水室。离子选择性膜被固定在一个惰性的聚合体框架上，框架内装填混合树脂就形成淡水室，淡水室之间的层就形成了浓水室 。
EDI基本重复单元叫做“膜对”，见插图1。模块的膜对放置在两个电极之间，两电极提供直流电场给模块。在提供的直流电场推动下，离子通过膜从淡水室被输送到浓水室。因此，当水通过淡水室流动时，逐步达到无离子状态，这股水流就是产品水流。浓水回流回收率可达到99%。

二、EDI超纯水设备作用及原理

水源的水中含有钠、钙、镁、氯化物、硝酸盐、碳酸氢盐、二氧化硅等溶解盐。这些盐由带负电的离子（anion）和带正电的离子（cation）组成。98%以上的离子都可以通过反渗透（RO）处理得以去除。水源还含有有机物、溶解气体（如：O2，、CO2）、微量金属和其它微电离的无机化合物，这些杂质在工业应用过程当中必须去除（如硼和硅）。RO系统和其预处理也可以去除许多这些杂质。
RO产水（EDI进水）的电导率理想范围一般在4-20μS/cm，而根据应用领域的不同，超纯水或去离子水的电阻率一般在2-18.2MΩ.cm之间。EDI工艺从水中去除不想要的离子，依靠在淡水室的树脂吸附离子，然后将它们迁移到浓水室中。通常，EDI进水离子越少，其产品水质量越高。

流入EDI模块的RO水被分成了三股独立的水流：
1. 产水水流（高达99%的水回收率）
2. 浓水水流（一般为5~10%，可以循环回流到RO进水）
3. 极水水流（0.5~1%，阳极+阴极统一排放）
浓水室和产水室（纯化）在由变换的阴离子和阳离子渗透膜组成的蜂窝式的堆栈中形成单丝屏幕空格。这些形成了两个截然不同的、变换的流体腔体。嵌入高聚材料框架的离子选择性膜和装满离子交换树脂形成纯化室。
第3股水流（极水）持续不断地流过阳极和阴极，阳极液首先流入阳极室，阳极室是位于阳极和临近的阴离子选择性膜之间，在该室PH值下降，产生Cl2和O2。极水流然后流入阴极室，阴极室是位于阴极（-）和一个临近的阳离子选
择性膜之间。在阴极室，产生H2（氢气），因此，极水室排出不想要的氧气和氢气。
离子交换反应在模块的淡水室中进行，在那里阴离子交换树脂释放出氢氧根离子（OH-）而从溶解盐（如氯化物、Cl-）中交换阴离子。同样，阳离子交换树脂释放出氢离子（H+）而从溶解盐中(如钠、Na+)交换阳离子。
从水流中去除离子的吸附步骤，在模块中的停留是有限的（近似10~15秒）。当被吸附时，离子仅仅被外在的直流电场驱动迁移。
一个直流（DC）电场通过放置在组件一端的阳极（+）和阴极（-）实现。电压驱动这些被吸收的离子沿着树脂球的表面移动，然后穿过离子选择性膜进入浓水室。直流电场也裂解水分子形成氢氧根离子和氢离子：
H2O=OH-+H+
这些离子选择性膜不允许水穿过，所以他们对水流来说是个屏障。带负电的阴离子（如OH-、Cl-）被吸引到阳极（+）,并且被阴极排斥。这些离子穿过阴离子选择性膜，进入相邻的浓水室，而不会穿过相邻的阳离子选择性膜，并滞留在浓水室，并随浓水流出浓水室。在淡水室中带正电的阳离子（如H+、Na+）被吸引到阴极（-）,并且被阳极排斥。这些离子穿过阳离子选择性膜进入临近的浓水室，他们在那里被临近的阴离子选择性膜阻挡，并随浓水流出浓水室。
在浓水室中，仍然维持电中性。从两个方向输送过来的离子彼此相互中和。从电源流过来的电流跟移动离子的数目成比例。水裂解离子（H+和OH-）和现存的离子都被迁移并且被加到所要求的电流之中。当水流流过两种不同类型的腔体时，淡水室中的离子就会完全被去除，同时被收集到邻近的浓水流之中，这就可以从模块中带走被去除了的离子。
在淡水室中还会发生一个重要现象，在电势梯度高的特定区域，电化学“分解”能够使水产生大量的H+和OH-离子。这些区域中产生的H+和OH-离子在混合的离子交换树脂中可以使树脂和膜不断再生，并且不需要外加化学试剂。

三、运行进水特性：

以下是所能够感保证的***低运行要求**值更多地接近设计目标，就能得到更理想的EDI模块性能。
v 水 源： 反渗透RO产水，电导率1-20 μS/cm。***佳电导率在2-10 μS/cm。
v PH值： 5.0 to 9.5 (pH 7.0 至 8.0之间EDI有***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。
v 温 度： 5°C to 35°C. ***佳质量在25°C。
v 进水压力： 0.15~0.5MPa (1.5~5 bar)，模块压力降取决于流量和温度。
v 出水压力： 浓水和极水出水压力要比产水出水压力低。
v 硬度(以CaCO3计)： ***大1.0 ppm在90%回收率时。
v 有机物： TOC ***大0.5 ppm，建议检测不出。
v 氧化剂： 活性氯(Cl2)***大 0.05 ppm，建议检测不出；臭氧(O3)***大0.02 ppm，建议检测不出。
v 金属： ***大0.01 ppm Fe、Mn、变价性金属离子
v 硅： ***大0.5 ppm. 反渗透RO产水典型范围是50-150 ppb
v 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
v 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。
EDI技术与混合离子交换技术相比有如下优点：
①水质稳定
②容易实现全自动控制
③不会因再生而停机
④不需化学再生
⑤运行费用低
⑥厂房面积小
⑦无污水排放

四、EDI超纯水设备规格选型

五、EDI超纯水设备应用领域

EDI超纯水设备用于微电子和半导体生产，也用于生物医学和实验室研究，还用于药品制造业，作为蒸馏的处理，发电过程当中的锅炉水，食品和饮料业以及需要用到去离子水的各种工业领域。
1、取电子工业生产如单晶硅半导体集成电路块、显象管、玻壳、液晶显示器等。

2、医药行业用水：制药、制剂工艺用水，医疗血液透析、生化分析、输液等。

3、制取热力、火力发电锅炉，厂矿企业中、低压锅炉给水所需软化水、除盐纯水。
4、制取电镀工艺用去离子水、电池（蓄电池）生产工艺的纯水，汽车、家用电器、建材产品表面涂装、清洗用纯水。
5、镀膜玻璃用纯水，纺织印染工艺所需的除盐水。
6、石油化工如化工反应冷却、化学药剂、化肥及精细化工、化妆品制造过程用工艺纯水。
7、用于防静电行业的超纯水制备。
8、无尘布用超纯水

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