0.5吨EDI超纯水设备

系统工艺描述
工艺流程
根据贵司自来水的水质指标，该原水不宜直接作为贵公司生产用水。因此必须对该原水进行脱盐处理。本项目推荐选用先进、成熟、出水水质稳定、系统运行稳定的反渗透装置作为系统的主脱盐设备，系统运行费用低、易于实现自动化。反渗透水处理系统具有很好的经济性。
为保证关键设备反渗透装置的长期可靠稳定运行，则必须设置预处理系统，满足反渗透膜（RO）进水指标：浊度<0.5NTU、SDI<3、余氯<0.1ppm。根据原水水质，预处理系统由多介质过滤器、活性炭过滤器、软化器、保安过滤器及相关辅助设备组成。
系统工艺流程如下：                   
原水箱(可选)→原水泵→石英砂过滤器→活性碳过滤器→保安过滤器→一级高压泵→一级反渗透系统→RO产水箱→增压泵→EDI系统→产水箱（可选）
连续电除盐（EDI，Electro-deionization或CDI，Continuous Electrode ionization），是利用混合离子交换树脂吸附给水中的阴阳离子，同时这些被吸附的离子又在直流电压的作用下，分别透过阴阳离子交换膜而被去除的过程。此过程离子交换树脂不需要用酸和碱再生。这一新技术可以代替传统的离子交换( DI )装置，生产出电阻率高达18 MΩ·cm的超纯水。
   与传统离子交换相比，EDI具有以下优点：

• EDI无需化学再生,节省酸和碱
• EDI可以连续运行
• 提供稳定的水质
• 操作管理方便，劳动强度小
• 运行费用低

利用反渗透技术进行一次除盐，再用EDI技术进行二次除盐就可以彻底使纯水制造过程连续化避免使用酸碱再生。因此，EDI技术给水处理技术带来了革命性的进步。
一般自然水源中存在钠、钙、镁、氯化物、硝酸盐、碳酸氢盐等溶解物。这些化合物由带负电荷的阴离子和带正电荷的阳离子组成。通过反渗透（RO）的处理，95%-99%以上的离子可以被去除。RO纯水（EDI给水）电阻率的一般范围是0.05-1.0MΩ·cm，即电导率的范围为20-1μS/cm。根据应用的情况，去离子水电阻率的范围一般为5-18 MΩ·cm。另外，原水中也可能包括其它微量元素、溶解的气体（例如CO₂）和一些弱电解质（例如硼，二氧化硅），这些杂质在工业除盐水中必须被除掉。但是反渗透过程对于这些杂质的清除效果较差。因此，EDI的作用就是通过除去电解质(包括弱电介质)的过程，将水的电阻率从0.05-1.0MΩ·cm提高到5-18 MΩ·cm。
图1表示了EDI的工作过程。在图中，离子交换膜用竖线表示，并标明它们允许通过的离子种类。这些离子交换膜是不允许水穿过的，因此，它们可以隔绝淡水和浓水水流。
离子交换膜和离子交换树脂的工作原理相近，可以选择性地透过离子，其中阴离子交换膜只允许阴离子透过，不允许阳离子透过；而阳离子交换膜只允许阳离子透过，不允许阴离子透过。在一对阴阳离子交换膜之间充填混合离子交换树脂就形成了一个EDI单元。阴阳离子交换膜之间由混合离子交换树脂占据的空间被称为淡水室。将一定数量的EDI单元罗列在一起，使阴离子交换膜和阳离子交换膜交替排列，在离子交换膜之间添加特殊的离子交换树脂，其形成的空间被称为浓水室。在给定的直流电压的推动下，在淡水室中，离子交换树脂中的阴阳离子分别向正、负极迁移，并透过阴阳离子交换膜进入浓水室，同时给水中的离子被离子交换树脂吸附而占据由于离子电迁移而留下的空位。事实上离子的迁移和吸附是同时并连续发生的。通过这样的过程，给水中的离子穿过离子交换膜进入到浓水室被去除而成为除盐水。 
带负电荷的阴离子（例如OH^-、Cl^-）被正极（+）吸引而通过阴离子交换膜，进入到邻近的浓水室。此后这些离子在继续向正极迁移中遇到邻近的阳离子交换膜，而阳离子交换膜不允许阴离子通过，这些离子即被阻隔在浓水中。淡水流中的阳离子（例如Na⁺ 、H⁺）以类似的方式被阻隔在浓水室。在浓水室，透过阴阳膜的离子维持电中性。
EDI组件电流量和离子迁移量成正比。电流量由两部分组成，一部分源于被除去离子的迁移，另一部分源于水本身电离产生的H⁺和OH^-离子的迁移。
    在EDI组件中存在较高的电压梯度，在其作用下，水会电解产生大量的H⁺和OH^-。这些就地产生的H⁺和OH^-对离子交换树脂有连续再生的作用。
EDI组件中的离子交换树脂可以分为两部分，一部分称作工作树脂，另一部分称作抛光树脂，二者的界限称为工作前沿。工作树脂承担着除去大部分离子的任务，而抛光树脂则承担着去除弱电解质等较难清除离子的任务。      
 EDI给水的预处理是EDI实现其最优性能和减少设备故障的首要条件。给水里的污染物会对除盐组件有负面影响，增加维护量并降低膜组件的寿命。
 
 
二、EDI及超纯水应用：
超纯水经常用于微电子工业、半导体工业、发电工业、制药行业和实验室。EDI纯水也可以作为制药蒸馏水、食物和饮料生产用水、化工厂工艺用水，以及其它超纯水应用领域。
 EDI组件单件流量范围从0.5m³/hr到3.6m³/hr。每个组件都有一个推荐的流量范围。组件并行排列可以产生一个几乎无限规模的系统。根据给水和运行的条件，组件可生产出电阻率达10-18.2 MΩ·cm的纯水。
三、EDI设备安装：
将EDI组件从包装箱内取出，垂直安装在机架上并用螺栓固定牢固。
管路连接：将进水、出水、浓极水进出口及排气管路连接好，不能漏水。
电路连接：注意EDI电源进线为DC直流电源，接线要区分正负极，并将模块内接地线可靠接地。
          参照电路图可靠连接电源进线，水泵电机线路，液位、压力、电磁阀等控制线路，并确认无误。
接地线连接方法：将机架上面接地线共用端点处用接地线可靠接地，方法是用钢筋磨尖打入地下1米以下深处，将接地线与其连接牢固即可。
四、EDI设备调试：
   启动前准备工作：

1. 必须仔细阅读EDI说明书，并明确控制面板的内容。
2. 检查所有的水管道和电路连接，并确认无误。
3. 调校仪表。
4. 检查流量开关动作是否正常。
5. 检查电源系统输出是否正常。

   准备好数据表格和运行记录本，记录起始数据和观察到的任何现象。
   EDI组件启动：
1、按下电源开关、增压泵开关、EDI电源开关。系统即会根据液位与压力情况自动启动。
2、首先开启EDI给水泵，将纯水入水阀调节阀和出水调节阀及浓水补水调节阀缓慢旋开。全部开启浓水排放阀。
         3、观察EDI入水的电导率，超过设定值时自动排放，水质合格后入水阀打开，排水阀关闭。
         4、对浓、极水、纯水管道实行脉冲供水以进一步从EDI系统中排出空气。在启动时除去空气很重要，因为组件里的气体会影响流量和产品水电阻率。
5、调节使纯水压力和流量、浓极水压力和流量均达到设计范围。
  注意：EDI最大入水压力不要超过0.4Mpa；产水流量在4000升/小时以内；浓极水流量大于150升/小时；特别注意无论何时都不允许浓水压力大于产水压力。
6、检查浓水和纯水的压力损失是否正常。
7、启动EDI电源供电系统，慢慢旋动“电流调节”钮至规定电流。
注意：初次开机允许最大电流不能超过4A！EDI运行几个小时之后，产水水质稳定后再将电流调至3.5A以下！具体需根据模块进出水水质情况与运行情况确定最佳运行电流。
8、观察纯水的产量及出水水质，水质超过设定值时，超标排放阀自动打开。

1. 检查所有开关装置、流量传感器，设置是否合理且正确信号被送到控制中心。
2. 记录电压、电流、进出水水质和产品水、浓极水的流量以及运行时间。
3. 运行中如果出现过载保护，当故障完全排除后才能重新工作。如果过载保护频繁出现，应停机仔细检查，并对运行参数做适当调整。

        EDI组件关机：
首先切断EDI给水泵的电源，EDI供电电源会同步关闭。最后关闭有关阀门。
        五、EDI组件的故障处理方法：

故障	可能原因	解决办法
产水流量低	膜块堵塞	参考附录清洗膜块
	阀门关闭	确认所有需要开启的阀门都正常开启
	流量开关	检查流量开关是否设定正确、运作正常
	进水压力低	判断原因，加以解决
产 品 水 水 质 差	电源极性接反	立即切断供电，核实接线
	电压太低或太高	把直流电压调到规定范围
	一个或多个膜块没有电流或电流低	检查电路连接是否正确
	温度补偿不准确	校验电导率或电阻率表及其温度补偿
	离子交换膜结垢或污染	参考附录清洗膜块
	进水水质超出允许值	检查进水水质，CO2 是水质差的常见影响因素
	给水流量不正常	把流量调到规定范围
膜块压差高	膜块堵塞	判别污染类别，按照相对应的流程清洗
	流量过高	调节流量到规定范围
膜块压差低	流量过低	调节流量到规定范围
浓/极水流量 低	膜块堵塞	参考附录清洗膜块
	阀门关闭	检查浓水出口阀
	流量开关	检查流量开关的位置和接线