解析EDI技術(shù)在電廠水處理中的應(yīng)用
【m.34dn.com南京純水設(shè)備】電廠的水處理問(wèn)題一直十分重要，電去離子技術(shù)（Electrodeionization, EDI）技術(shù)在電廠中的應(yīng)用，能夠有效提高電廠水處理的效率，降低電廠水處理的成本。文章介紹了電廠水處理EDI 設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)，探究了EDI 水處理的具體過(guò)程，結(jié)合電廠EDI 技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響，對(duì)電廠水處理中的EDI 技術(shù)的應(yīng)用方式進(jìn)行分析。
1 電廠水處理EDI主要技術(shù)分析
1.1 EDI除鹽過(guò)程
由于樹脂、膜、水的界面在化學(xué)反應(yīng)中會(huì)使溶液的濃度發(fā)生變化，使得水分解為H+和OH-，這樣就會(huì)造成廢水的pH值變化，在這種獨(dú)特的環(huán)境中，廢水中的碳酸、硅酸、等弱電解質(zhì)在局部的pH值變化情況下產(chǎn)生電離反應(yīng)，南京純水設(shè)備相應(yīng)的的反應(yīng)方程為::HR=H++R-，在這樣反應(yīng)進(jìn)行后，通過(guò)與直流電場(chǎng)相互配合，產(chǎn)生的離子就能夠有效的被去除掉，所以，在EDI設(shè)備中，強(qiáng)弱電解質(zhì)都能夠被高效的去除，對(duì)廢水中的硼、CO2有96%以上的去除率，對(duì)硅元素也有90%~99%以上的去除率。
EDI除鹽過(guò)程主要就是利用淡水室對(duì)廢水中的有關(guān)雜質(zhì)離子進(jìn)行處理，即在淡水室中填充陰陽(yáng)離子交換樹脂，原水從淡水室進(jìn)入后，陰陽(yáng)樹脂和雜質(zhì)離子進(jìn)行相互交換與遷移，通過(guò)交換反應(yīng)去除廢水中的有害物質(zhì)，一般情況下，EDI技術(shù)的基本工作過(guò)程主要包括原水和樹脂相互之間發(fā)生的離子交換、通入直流電后，水中的無(wú)機(jī)鹽離子在陰陽(yáng)膜和電場(chǎng)共同作用下發(fā)生的定向遷移、電解水產(chǎn)生氫離子和氫氧根使樹脂再生三個(gè)方面，以達(dá)到連續(xù)除去廢水中離子的目的。
1.2 電化學(xué)再生過(guò)程
在利用滲析的極化過(guò)程中，由于在水溶液中會(huì)產(chǎn)生H+和OH-，使樹脂在化學(xué)反應(yīng)中進(jìn)行電化學(xué)再生，這對(duì)水質(zhì)的提升具有正面的影響，而在再生的過(guò)程中，如果不進(jìn)行離子交換處理，就會(huì)造成水質(zhì)變壞，這樣就需要采用適宜的工作環(huán)境，才能達(dá)到提高水質(zhì)的要求，采用EDI裝置的離子交換樹脂技術(shù)，可以有效的提高水質(zhì)。
1.3 EDI的進(jìn)水條件分析
EDI 裝置在電廠中得到了廣泛的應(yīng)用，它屬于較為精細(xì)的水處理系統(tǒng)，在水處理的過(guò)程中，必須要求進(jìn)水有較高水質(zhì)，才能滿足處理的要求。在一般情況下EDI 對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的要求具體如表1 所示，主要采用RO 作為火電廠的廢水預(yù)脫鹽軟化處理設(shè)備。
1.4 EDI的出水水質(zhì)控制
隨著電廠的水處理EDI 裝置的不斷發(fā)展，出水的水質(zhì)也有了明顯的提高，在26℃時(shí)，EDI 的理論純水電阻率為18.3MΩ·cm，而且要求RO+混床產(chǎn)水電阻率要控制在一般為10～18MΩ·cm，也要求它的二級(jí)RO(RO+RO) 產(chǎn)水電阻率控制在15 ～16MΩ·cm以下，保證在正常運(yùn)行時(shí)能夠達(dá)到17MΩ·cm 以上，可以達(dá)到達(dá)18MΩ·cm 為最佳，并能夠保證RO+EDI 的出水電阻率控制在15 ～16MΩ·cm 以上。在EDI 處理技術(shù)中，由于離子交換作用的參與，可以有效的去除水中的Ca2+或者Mg2+，這樣就能夠有效的降低水處理過(guò)程中的硬度。因此，在RO+EDI 的水處理過(guò)程中，不僅可以提高處理的效率，完全可滿足超臨界、超超臨界鍋爐補(bǔ)給水的水質(zhì)要求，而且出水水質(zhì)平穩(wěn)，在具體的處理過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)的離子交換設(shè)備出現(xiàn)的運(yùn)行- 失效- 再生周期性變化的問(wèn)題。
2 EDI技術(shù)在電廠水處理中的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，EDI 技術(shù)也在不斷完善成熟，逐漸在電廠的水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前大部分電廠正在積極的探索EDI 技術(shù)在電廠中更深層次的應(yīng)用，而且在電廠水處理中已有大量成功運(yùn)行的實(shí)例，有利于EDI 技術(shù)的推廣，EDI 正逐漸成為電廠水處理的核心裝置。一般說(shuō)來(lái)，在EDI 裝置進(jìn)水部分，原水在進(jìn)入RO+EDI 系統(tǒng)之前，需要經(jīng)過(guò)合適的預(yù)處理。南京實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備通常包括過(guò)濾、吸附、軟化等，以提高的水的純度，降低水的污染指數(shù)、硬度、游離氯離子等對(duì)膜正常運(yùn)行起到危害作用的離子，這樣才能夠使RO 膜得到有效的保護(hù)，從而提高EDI的效率。
具體的處理工藝流程如下 ：原水→板式過(guò)濾器→活性炭過(guò)濾器→保安過(guò)濾器→RO →保安過(guò)濾器→EDI →除鹽水箱→鍋爐補(bǔ)給水，這樣完成整個(gè)制水過(guò)程。在進(jìn)行處理的過(guò)程中，進(jìn)水的水質(zhì)得到了明顯的改善，可見，只要經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)，就能有效的對(duì)火電廠的水處理進(jìn)行有效的控制。EDI 工藝的產(chǎn)水不但能達(dá)到基本的水處理要求，而且還大大高于火電廠鍋爐補(bǔ)給水水質(zhì)要求指標(biāo)，同時(shí)還降低了水處理的成本，是一種優(yōu)良的鍋爐補(bǔ)給水生產(chǎn)工藝。
3 電廠EDI技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響
在火電廠中應(yīng)用EDI 技術(shù)的成本比較低，它省去了酸堿消耗、再生用水、廢水處理和污水排放等費(fèi)用，也能夠有效的對(duì)環(huán)境的污染進(jìn)行控制，由于EDI 的產(chǎn)水率一般在81% ～95% 之間，在具體的廢水處理過(guò)程中，不需要再生用水，具體的運(yùn)行費(fèi)用要明顯的低于混床。而且，采用混床技術(shù)是依靠陽(yáng)/ 陰離子交換樹脂的交換作用對(duì)廢水中的各種有害離子進(jìn)行降解，在樹脂再生的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的酸堿廢液，容易對(duì)環(huán)境造成污染。同時(shí)采用混床還需解決藥品采購(gòu)和儲(chǔ)存問(wèn)題，對(duì)火電廠提出了較高的要求。而采用EDI 技術(shù)在原理上與混床不同，它是通過(guò)電解水產(chǎn)生的H+和OH-，對(duì)淡水室中填充的陰陽(yáng)樹脂進(jìn)行再生，在整個(gè)工作流程中主要消耗電能，對(duì)其他物質(zhì)的消耗較少。
EDI 獨(dú)特的工作流程，使它在能夠一邊正常工作，一邊進(jìn)行樹脂的電再生，這樣就能夠節(jié)約了大量人工和物質(zhì)成本，便于實(shí)現(xiàn)整個(gè)流程的自動(dòng)化控制，南京工業(yè)純水設(shè)備使廢水處理的效率得到了大幅度的提高。在火電廠處理過(guò)程中，EDI 如與RO 配合，能夠提高污水的處理效率，還可基本上擺脫酸堿的使用，這樣就能夠徹底消除處理過(guò)程中潛在的污染隱患，顛覆了原有的老式水處理方式，使耗水量、能耗、設(shè)備占地都大幅度減少。在未來(lái)的發(fā)展中，RO+EDI 的膜法水處理工藝必將占據(jù)主導(dǎo)地位，成為重要的火電廠污水處理方法。
總之，EDI 獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)使得它在電廠中的應(yīng)用前景十分廣泛，將EDI 與RO 配合一起使用，使得電廠水處理的效果更加明顯。由于EDI 裝置對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求較高，因此，要能夠根據(jù)具體的情況，加強(qiáng)其預(yù)處理的合理設(shè)計(jì)，提高水處理的效率。另外，EDI 的出水水質(zhì)還與系統(tǒng)的電壓密切相關(guān)，通過(guò)提高膜堆的操作電壓，可得到更高質(zhì)量的純水。在處理的過(guò)程中，應(yīng)保持EDI 在適當(dāng)?shù)碾妷合逻\(yùn)行，電壓不能太高; 二級(jí)RO(RO+RO)產(chǎn)水電阻率保持在18MΩ·cm 左右為最佳。
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