Poređenje reverzne osmoze + EDI i tradicionalne tehnologije procesa ionske izmjene

Dobrodošli da nas kontaktirate WhatsApp
09 Aug 2024

Poređenje reverzne osmoze + EDI i tradicionalne tehnologije procesa ionske izmjene


1. Šta je EDI?

Puno ime EDI je ionizacija elektroda, što u prijevodu znači električna desalinizaciju, također poznata kao tehnologija elektrodeionizacije, ili elektrodijaliza u pakiranom sloju.
Tehnologija elektrodeionizacije kombinira ionsku izmjenu i elektrodijalizu. To je tehnologija desalinizacije razvijena na bazi elektrodijalize. To je tehnologija za prečišćavanje vode koja je široko korištena i postigla je dobre rezultate nakon smola ionske izmjene.
Ne samo da koristi prednosti kontinuirane desalinizacije tehnologije elektrodijalize, već također koristi tehnologiju ionske izmjene za postizanje duboke desalinizacije;
Ne samo da poboljšava defekt smanjene efikasnosti struje pri tretiranju rastvora niske koncentracije u procesu elektrodijalize, već također omogućava regeneraciju ionskih izmjenjivača, izbjegava upotrebu sredstava za regeneraciju, smanjuje sekundarno zagađenje koje nastaje tokom upotrebe kiselinsko-baznih sredstava za regeneraciju i ostvaruje kontinuirani rad deionizacije.


Osnovni princip EDI deionizacije uključuje sljedeća tri procesa:
1. Proces elektrodijalize
Pod djelovanjem vanjskog električnog polja, elektrolit u vodi selektivno migrira kroz ionsku izmjenjivačku smolu u vodi i ispušta se sa koncentriranom vodom, čime se uklanjaju ioni u vodi.

2. Proces ionske izmjene
Ioni nečistoća u vodi se izmjenjuju i kombiniraju sa ionima nečistoća u vodi putem smole za izmjenu iona, čime se postiže efekat efikasnog uklanjanja iona u vodi.

3. Proces elektrohemijske regeneracije
H+ i OH- generirani polarizacijom vode na granici smole za izmjenu iona koriste se za elektrohemijsku regeneraciju smole kako bi se postigla samoregeneracija smole.

02 Koji su faktori koji utiču na EDI i koje su mjere kontrole?

1. Uticaj provodljivosti ulazne vode
Pod istom radnom strujom, kako se provodljivost sirove vode povećava, EDI stopa uklanjanja slabih elektrolita se smanjuje, a provodljivost otpadnih voda se također povećava.
Ako je provodljivost sirove vode niska, sadržaj iona je također nizak, a niska koncentracija iona čini gradijent elektromotorne sile koji se formira na površini smole i membrane u komori slatke vode također velikim, što rezultira povećanim stepenom disocijacije vode, povećanjem granične struje i velikim brojem H+ i OH-, tako da je regenerativni efekat aniona i kationskih izmjenjivačkih smola napunjenih u komori slatke vode dobar.
Stoga potrebno je kontrolirati provodljivost ulazne vode tako da je EDI provodljivost ulazne vode manja od 40us/cm, što može osigurati kvalificiranu provodljivost otpadnih voda i uklanjanje slabih elektrolita.

2. Uticaj radnog napona i struje
Kako se radna struja povećava, kvalitet vode proizvedene vode nastavlja se poboljšavati.
Međutim, ako se struja poveća nakon dostizanja najviše tačke, zbog prekomjerne količine H+ i OH- iona proizvedenih ionizacijom vode, pored toga što se koristi za regeneraciju smole, veliki broj viška iona djeluje kao nosivi ioni za provodljivost. U isto vrijeme, zbog akumulacije i blokade velikog broja iona nosača tokom kretanja, dolazi čak i do obrnute difuzije, što rezultira smanjenjem kvaliteta proizvedene vode.
Stoga je potrebno odabrati odgovarajući radni napon i struju.

3. Uticaj zamućenosti i indeksa zagađenja (SDI)
Kanal za proizvodnju vode EDI komponente je ispunjen smolom za izmjenu iona. Prekomjerna zamućenost i indeks zagađenja će blokirati kanal, uzrokujući porast razlike u pritisku u sistemu i smanjenje proizvodnje vode.
Stoga je potrebna odgovarajuća prethodna obrada, i RO otpadne vode općenito zadovoljavaju zahtjeve EDI ulaza.

4. Uticaj tvrdoće
Ako je preostala tvrdoća ulazne vode u EDI je previsoka, To će uzrokovati skaliranje na membranskoj površini koncentriranog vodenog kanala, smanjiti protok koncentrirane vode, smanjiti otpor proizvedene vode, utiču na kvalitet vode proizvedene vode, a u teškim slučajevima, blokiraju koncentriranu vodu i polarne kanale protoka vode komponente, uzrokujući uništenje komponente zbog unutrašnjeg zagrijavanja.
RO ulazna voda može biti omekšana i alkalije se mogu dodati u kombinaciji sa uklanjanjem CO2; kada ulazna voda ima visok sadržaj soli, može se dodati RO ili nanofiltracija prvog nivoa u kombinaciji sa desalinizacijom kako bi se prilagodio uticaj tvrdoće.

5. Utjecaj TOC-a (ukupnog organskog ugljika)
Ako je organski sadržaj u kanalu previsok, to će uzrokovati organsko zagađenje smole i selektivne propusne membrane, što rezultira povećanjem radnog napona sistema i smanjenjem kvaliteta proizvedene vode. U isto vrijeme, također je lako formirati organske koloide u koncentriranom vodenom kanalu i blokirati kanal.
Stoga, prilikom liječenja, možete kombinirati druge zahtjeve indeksa kako biste povećali nivo R0 kako biste ispunili zahtjeve.

6. Utjecaj metalnih iona kao što su Fe i Mn
Metalni ioni kao što su Fe i Mn će uzrokovati "trovanje" smole, a metalno "trovanje" smole će uzrokovati brzo pogoršanje kvaliteta EDI otpadnih voda, posebno brzo smanjenje stope uklanjanja silicija.
Osim toga, oksidativni katalitski efekat promjenjivih valentnih metala na smole ionske izmjene će uzrokovati trajno oštećenje smole. Općenito govoreći, Fe EDI utjecaja je kontrolisan da bude manji od 0,01 mg/L tokom operacije.

7. Utjecaj CO2 na utjecaj
HCO3 - generiran CO2 u kanalu je slab elektrolit, koji može lako prodrijeti u sloj smole za izmjenu iona i uzrokovati smanjenje kvaliteta proizvedene vode. Toranj za otplinjavanje može se koristiti za njegovo uklanjanje prije utjecaja.

8. Uticaj ukupnog sadržaja aniona (TEA)
Visoki TEA će smanjiti otpor EDI proizvedene vode, ili će zahtijevati povećanje EDI radne struje. Prekomjerna radna struja će povećati sistemsku struju i povećati koncentraciju zaostalog hlora u vodi elektrode, što nije dobro za životni vijek membrane elektrode.

Pored gore navedenih 8 faktora koji utiču, Temperatura ulazne vode, pH vrijednost, SiO2 i oksidi također imaju uticaj na rad EDI sistem.

03 Karakteristike EDI-ja
EDI tehnologija se široko koristi u industrijama sa visokim zahtjevima za kvalitetom vode kao što su električna energija, hemijska industrija i medicina.
Dugoročna istraživanja primjene u oblasti tretmana vode pokazuju da tehnologija EDI tretmana ima sljedećih 6 karakteristika:
1. Visok kvalitet vode i stabilan izlaz vode
EDI tehnologija kombinira prednosti kontinuirane desalinizacije elektrodijalizom i duboke desalinizacije ionskom izmjenom. Kontinuirana naučna istraživačka praksa pokazuje da upotreba EDI tehnologije za desalinizaciju može efikasno ukloniti ione u vodi i proizvesti izlaz vode visoke čistoće.

2. Niski uslovi instalacije opreme i mali otisak
U poređenju sa ionskim izmjenjivačkim krevetima, EDI uređaji su male veličine i male težine, i ne zahtijevaju kisele ili alkalne rezervoare, što može efikasno uštedjeti prostor.
I ne samo to, EDI uređaj je montažna konstrukcija sa kratkim periodom izgradnje i malim radnim opterećenjem instalacije na licu mjesta.

3. Jednostavan dizajn, jednostavan rad i održavanje
EDI uređaji za tretman mogu se proizvesti u modulariziranom obliku, mogu se automatski i kontinuirano regenerirati, ne zahtijevaju veliku i složenu opremu za regeneraciju i jednostavni su za rukovanje i održavanje nakon puštanja u rad.

4. Jednostavna automatska kontrola procesa pročišćavanja vode
EDI uređaj može paralelno povezati više modula sa sistemom. Moduli su sigurni i stabilni, sa pouzdanim kvalitetom, čineći rad i upravljanje sistemom lakim za implementaciju kontrole programa i praktičnim radom.

5. Nema ispuštanja otpadnih kiselina i otpadnih alkalnih tekućina, što je korisno za zaštitu okoliša
EDI uređaj ne zahtijeva kiselu i alkalnu kemijsku regeneraciju, i u osnovi nema ispuštanja kemijskog otpada
.
6. Visoka stopa oporavka vode. Stopa iskorištenosti vode EDI tehnologije tretmana je općenito čak 90% ili više


Ukratko, EDI tehnologija ima velike prednosti u pogledu kvaliteta vode, operativne stabilnosti, jednostavnosti rada i održavanja, sigurnosti i zaštite okoliša.
Međutim, ima i određene nedostatke. EDI uređaji imaju veće zahtjeve za kvalitetom vode, a njihova jednokratna investicija (troškovi infrastrukture i opreme) je relativno visoka.
Treba napomenuti da, iako cijena EDI infrastrukture i opreme je nešto viša od one kod tehnologije mješovitog kreveta, nakon sveobuhvatnog razmatranja troškova rada uređaja, EDI tehnologija još uvijek ima određene prednosti.
Na primjer, stanica čiste vode upoređivala je investicijske i operativne troškove dva procesa. Nakon godinu dana normalnog rada, EDI uređaj može nadoknaditi razliku u ulaganju sa procesom mješovitog sloja.



04 Reverzna osmoza + EDI VS tradicionalna ionska izmjena

1. Poređenje početnog ulaganja projekta
Što se tiče početnog ulaganja projekta, u sistem za prečišćavanje vode sa malim protokom vode, reverzna osmoza + EDI proces eliminiše ogroman sistem regeneracije koji zahtijeva tradicionalni proces ionske izmjene, posebno eliminacija dva rezervoara za skladištenje kiseline i dva rezervoara za skladištenje alkalija, što ne samo da uvelike smanjuje troškove nabavke opreme, ali također štedi oko 10% do 20% površine poda, čime se smanjuju troškovi građevinarstva i troškovi kupovine zemljišta za izgradnju postrojenja.

Budući da je visina tradicionalne opreme za izmjenu iona općenito iznad 5 m, dok je visina reverzne osmoze i EDI opreme unutar 2,5 m, visina radionice za prečišćavanje vode može se smanjiti za 2 do 3 m, čime se štedi još 10% do 20% investicija u građevinarstvo postrojenja.

Uzimajući u obzir stopu oporavka reverzne osmoze i EDI, koncentrirana voda sekundarne reverzne osmoze i EDI je u potpunosti obnovljena, ali koncentrirana voda primarne reverzne osmoze (oko 25%) mora biti ispuštena, a izlaz sistema za prethodnu obradu mora biti povećan u skladu s tim. Kada sistem predtretmana usvoji tradicionalni proces koagulacije, bistrenja i filtracije, početna investicija mora biti povećana za oko 20% u poređenju sa sistemom predtretmana procesa ionske izmjene.
Uzimajući u obzir sve faktore, početno ulaganje reverzne osmoze + EDI procesa u mali sistem za prečišćavanje vode je otprilike ekvivalentno tradicionalnom procesu ionske izmjene.

2. Poređenje operativnih troškova
Kao što svi znamo, u smislu potrošnje reagensa, operativni troškovi procesa reverzne osmoze (uključujući doziranje reverzne osmoze, hemijsko čišćenje, tretman otpadnih voda, itd.) su niži od tradicionalnog procesa ionske izmjene (uključujući regeneraciju smole za izmjenu iona, tretman otpadnih voda, itd.).
Međutim, u smislu potrošnje energije, zamjene rezervnih dijelova, itd., reverzna osmoza plus EDI proces je mnogo veći od tradicionalnog procesa ionske izmjene.
Prema statistikama, operativni troškovi reverzne osmoze plus EDI procesa su nešto viši od tradicionalnog procesa ionske izmjene.
Uzimajući u obzir sve faktore, ukupni troškovi rada i održavanja reverzne osmoze plus EDI procesa su 50% do 70% veći od tradicionalnog procesa ionske izmjene.

3. Reverzna osmoza + EDI ima snažnu prilagodljivost, visok stepen automatizacije i nisko zagađenje okoliša
Reverzna osmoza + EDI proces ima jaku prilagodljivost sadržaju soli u sirovoj vodi. Proces reverzne osmoze može se koristiti za morsku vodu, bočatu vodu, rudničku drenažnu vodu, podzemne i riječne vode, dok proces ionske izmjene nije ekonomičan kada je rastvoreni čvrsti sadržaj u utjecajnoj vodi veći od 500 mg/L.
Reverzna osmoza i EDI ne zahtijevaju regeneraciju kiselina i lužina, ne troše veliku količinu kiselina i lužina i ne proizvode veliku količinu kiselih i alkalnih otpadnih voda. Potrebna je samo mala količina kiseline, lužine, inhibitora kamenca i redukcijskog sredstva.
U smislu rada i održavanja, reverzna osmoza i EDI također imaju prednosti visokog stepena automatizacije i jednostavne kontrole programa.


4. Reverzna osmoza + EDI oprema je skupa, teška za popravak i teška za obradu slane vode
Iako reverzna osmoza plus EDI proces ima mnoge prednosti, kada oprema zakaže, posebno kada su membrana reverzne osmoze i EDI membranski snop oštećeni, može se isključiti samo radi zamjene. U većini slučajeva, profesionalni tehničari su potrebni da ga zamijene, a vrijeme gašenja može biti dugo.
Iako reverzna osmoza ne proizvodi veliku količinu kiselih i alkalnih otpadnih voda, stopa oporavka reverzne osmoze prvog nivoa je općenito samo 75%, što će proizvesti veliku količinu koncentrirane vode. Sadržaj soli u koncentriranoj vodi bit će mnogo veći od sadržaja sirove vode. Trenutno ne postoji zrela mjera tretmana za ovaj dio koncentrirane vode, a jednom ispuštena, ona će zagađivati okoliš.
Trenutno, oporavak i korištenje slane vode reverzne osmoze u domaćim elektranama se uglavnom koristi za pranje uglja i vlaženje pepela; Neki univerziteti provode istraživanja o procesima isparavanja slane vode i pročišćavanja kristalizacije, ali cijena je visoka i poteškoće su velike, a to još uvijek nije široko korišteno u industriji.
Cijena reverzne osmoze i EDI opreme je relativno visoka, ali u nekim slučajevima je čak i niža od početnog ulaganja tradicionalnog procesa ionske izmjene.
U velikim sistemima za prečišćavanje vode (kada sistem proizvodi veliku količinu vode), početno ulaganje reverzne osmoze i EDI sistema je mnogo veće nego kod tradicionalnih procesa ionske izmjene.
U malim sistemima za prečišćavanje vode, reverzna osmoza plus EDI proces je otprilike ekvivalentan tradicionalnom procesu ionske izmjene u smislu početnog ulaganja.
Ukratko, kada je izlaz sistema za prečišćavanje vode mali, reverzna osmoza plus EDI proces tretmana može imati prioritet. Ovaj proces ima niska početna ulaganja, visok stepen automatizacije i nisko zagađenje okoliša.

Za konkretne cijene, molimo kontaktirajte nas

Postavite svoja pitanja