16 ta' Frar 2023
Liema huwa aħjar, reverse osmosis + EDI jew skambju tradizzjonali tal-joni?
L-isem Ingliż sħiħ ta 'EDI huwa jonizzazzjoni tal-elettrodu, magħrufa wkoll bħala teknoloġija ta' elettrodejonizzazzjoni, jew elettrodijaliżi tas-sodda ppakkjata
It-teknoloġija tal-elettrodejonizzazzjoni tgħaqqad iż-żewġ teknoloġiji tal-iskambju tal-joni u l-elettrodijaliżi. Hija teknoloġija ta 'desalinizzazzjoni żviluppata fuq il-bażi ta' elettrodijaliżi, u hija teknoloġija ta 'trattament tal-ilma li ntużat ħafna u kisbet riżultati aħjar wara reżini ta' skambju joniku.
Mhux biss tieħu vantaġġ mill-vantaġġi tad-desalinizzazzjoni kontinwa mit-teknoloġija tal-elettrodijaliżi, iżda tuża wkoll teknoloġija ta 'skambju joniku biex tikseb l-effett ta' desalinizzazzjoni profonda;
Mhux biss ittejjeb id-difett li l-effiċjenza attwali tinżel meta l-proċess tal-elettrodijaliżi jintuża biex jittratta soluzzjonijiet ta 'konċentrazzjoni baxxa, itejjeb it-trasferiment tal-joni, iżda jippermetti wkoll li l-iskambjatur tal-joni jiġi riġenerat, jevita l-użu ta' riġeneranti, u jnaqqas is-sekondarja ġġenerata waqt l-użu ta 'riġeneranti bażi ta' aċidu. Tniġġis sekondarju, tirrealizza t-tħaddim kontinwu tad-dejonizzazzjoni.
Til-prinċipju bażiku tad-dejonizzazzjoni EDI jinkludi t-tliet proċessi li ġejjin:
1. Proċess tal-elettrodijaliżi
Taħt l-azzjoni ta 'kamp elettriku estern, l-elettrolit fl-ilma se jemigra b'mod selettiv mir-reżina tal-iskambju tal-joni fl-ilma u jiġi skarikat bl-ilma kkonċentrat, u b'hekk jitneħħew il-joni fl-ilma.
2. Proċess ta' skambju joniku
Il-joni tal-impurità fl-ilma jiġu skambjati mir-reżina tal-iskambju tal-joni, u l-joni tal-impurità fl-ilma jiġu kkombinati biex jinkiseb l-effett tat-tneħħija effettiva tal-joni fl-ilma.
3. Proċess ta' riġenerazzjoni elettrokimika
Ir-reżina hija riġenerata b'mod elettrokimiku bl-użu tal-H + u OH- iġġenerati mill-polarizzazzjoni tal-ilma interfacial tar-reżina tal-iskambju tal-joni biex tirrealizza l-awto-riġenerazzjoni tar-reżina.
02 Fatturi li jinfluwenzaw u mezzi ta' kontroll tal-EDI?
1. Influwenza tal-konduttività influwenti
Taħt l-istess kurrent operattiv, hekk kif tiżdied il-konduttività tal-ilma mhux ipproċessat, ir-rata ta' tneħħija ta' elettroliti dgħajfa bl-EDI tonqos, u l-konduttività tal-effluwent tiżdied ukoll.
Jekk il-konduttività tal-ilma mhux ipproċessat hija baxxa, il-kontenut tal-joni huwa baxx ukoll, u l-konċentrazzjoni baxxa ta 'joni tagħmel ix-xaqliba tal-forza elettromottiva ffurmata fuq il-wiċċ tar-reżina u l-membrana fil-kamra tal-ilma ħelu kbira wkoll, li tirriżulta f'dissoċjazzjoni mtejba tal-ilma, żieda fil-kurrent tal-limitu, u l-H+ iġġenerat U l-kwantità ta' OH- hija aktar, sabiex l-effett ta' riġenerazzjoni tar-reżina tal-iskambju tal-anjoni u l-katjoni mimlija fil-kamra tal-ilma ħelu jkun tajjeb.
Għalhekk, huwa meħtieġ li tiġi kkontrollata l-konduttività tal-ilma influwenti sabiex il-konduttività tal-ilma influwenti EDI tkun inqas minn 40us/cm, li tista' tiżgura l-konduttività kwalifikata tal-ilma effluwenti u t-tneħħija ta' elettroliti dgħajfa.
2. L-influwenza tal-vultaġġ operattiv u l-kurrent
Hekk kif il-kurrent tax-xogħol jiżdied, il-kwalità tal-ilma prodott tkompli titjieb.
Madankollu, jekk il-kurrent jiżdied wara li jintlaħaq l-ogħla punt, minħabba l-ammont eċċessiv ta' joni H+ u OH iġġenerati mill-jonizzazzjoni tal-ilma, minbarra li jintużaw biex jirriġeneraw ir-reżina, numru kbir ta' joni żejda jaġixxu bħala joni ta' trasportaturi għall-konduzzjoni, u fl-istess ħin minħabba l-ammont kbir ta' proċess ta' moviment joniku tat-trasportatur L-akkumulazzjoni u l-imblukkar iseħħu fil-mezz, u anki d-diffużjoni tad-dahar isseħħ, li tirriżulta fi tnaqqis fil-kwalità tal-ilma prodott.
Għalhekk, għandu jintgħażel il-vultaġġ operattiv u l-kurrent xieraq.
3. L-influwenza tal-indiċi tat-turbidità u t-tniġġis (SDI)
Il-kanal tal-produzzjoni tal-ilma tal-modulu EDI huwa mimli bir-reżina tal-iskambju tal-joni. It-turbidità eċċessiva u l-indiċi tat-tniġġis se jimblukkaw il-kanal, li jirriżulta f'żieda fid-differenza fil-pressjoni tas-sistema u tnaqqis fil-produzzjoni tal-ilma.
Għalhekk, huwa meħtieġ trattament minn qabel xieraq, u l-effluwent RO ġeneralment jissodisfa r-rekwiżiti tal-influwent EDI.
4. L-influwenza tal-ebusija
Jekk l-ebusija residwa tal-ilma tal-għalf f'EDI tkun għolja wisq, tikkawża fouling fuq il-wiċċ tal-membrana tal-kanal tal-ilma kkonċentrat, ir-rata tal-fluss tal-ilma kkonċentrat tonqos, ir-reżistività tal-ilma prodott tonqos, u l-kwalità tal-ilma tiġi affettwata. F'każijiet severi, il-kanali tal-ilma kkonċentrat u tal-ilma polari tal-modulu se jiġu mblukkati. Li jirriżulta f'qerda tal-komponenti minħabba tisħin intern.
Jista' jiġi kkombinat mat-tneħħija tas-CO2 biex irattab u jżid l-alkali mal-ilma influwenti RO; meta l-kontenut tal-melħ tal-ilma influwenti jkun għoli, jista' jiġi kkombinat mad-desalinizzazzjoni biex jiżdied il-livell ta' RO jew nanofiltrazzjoni biex jiġi aġġustat l-impatt tal-ebusija.
5. L-impatt tat-TOC (karbonju organiku totali)
Jekk il-kontenut tal-materja organika fl-ilma influwenti jkun għoli wisq, dan jikkawża tniġġis organiku tar-reżina u tal-membrana permeabbli b'mod selettiv, li jwassal għal żieda fil-vultaġġ operattiv tas-sistema u tnaqqis fil-kwalità tal-ilma prodott. Fl-istess ħin, huwa wkoll faċli li tifforma kollojde organiku fil-kanal tal-ilma kkonċentrat u timblokka l-kanal.
Għalhekk, meta jiġi ttrattat, jista' jiżdied livell wieħed ta' R0 flimkien ma' rekwiżiti oħra tal-indiċi biex jiġu ssodisfati r-rekwiżiti.
6. L-influwenza ta 'joni tal-metall bħal Fe u Mn
Joni tal-metall bħal Fe u Mn jikkawżaw "avvelenament" tar-reżina, u l-"avvelenament" tal-metall tar-reżina jikkawża d-deterjorament rapidu tal-kwalità tal-effluwent EDI, speċjalment it-tnaqqis rapidu fir-rata ta 'tneħħija tas-silikon.
Barra minn hekk, l-effett katalitiku ossidattiv tal-metalli ta' valenza varjabbli fuq reżini ta' skambju joniku jikkawża ħsara permanenti lir-reżini.
Ġeneralment, il-Fe fl-influwent EDI huwa kkontrollat li jkun inqas minn 0.01mg / L waqt l-operazzjoni.
7. Fuq l-influwenza ta' C02 fl-influwent
L-HCO3- iġġenerat mis-CO2 fl-ilma influwenti huwa elettrolit dgħajjef, li jista 'faċilment jippenetra s-saff tar-reżina tal-iskambju tal-joni u jikkawża li l-kwalità tal-ilma prodott tonqos.
Jista 'jitneħħa bit-torri tat-tneħħija tal-gass qabel ma jidħol fl-ilma.
8. L-effett tal-kontenut totali tal-anjoni (TEA)
Te għoli jnaqqas ir-reżistività tal-ilma prodott mill-EDI, jew iżid il-kurrent operattiv EDI, filwaqt li kurrent operattiv eċċessivament għoli jżid il-kurrent tas-sistema, iżid il-konċentrazzjoni tal-klorin residwu fl-ilma tal-elettrodu, u jkun ta' detriment għall-ħajja tal-membrana tal-elettrodu.
Minbarra t-tmien fatturi li jinfluwenzaw ta' hawn fuq, it-temperatura tal-ilma tad-dħul, il-valur tal-pH, is-SiO2 u l-ossidi għandhom ukoll impatt fuq it-tħaddim tas-sistema EDI.
03 Karatteristiċi tal-EDI
F'dawn l-aħħar snin, it-teknoloġija EDI ntużat ħafna f'industriji b'rekwiżiti ta 'kwalità għolja tal-ilma bħall-enerġija elettrika, l-industrija kimika, u l-mediċina.
Riċerka dwar l-applikazzjoni fit-tul fil-qasam tat-trattament tal-ilma turi li t-teknoloġija tat-trattament EDI għandha s-sitt karatteristiċi li ġejjin:
1. Il-kwalità tal-ilma hija għolja u l-produzzjoni tal-ilma hija stabbli
It-teknoloġija EDI tgħaqqad il-vantaġġi ta 'desalinizzazzjoni kontinwa permezz ta' elettrodijaliżi u desalinizzazzjoni profonda permezz ta 'skambju joniku. Riċerka u prattika xjentifika kontinwa wrew li l-użu tat-teknoloġija EDI għad-desalinizzazzjoni mill-ġdid jista 'effettivament ineħħi l-joni fl-ilma, u l-purità tal-ilma effluwenti hija għolja.
2. Kundizzjonijiet ta 'installazzjoni ta' tagħmir baxx u impronta żgħira
Meta mqabbel mas-sodda tal-iskambju tal-joni, l-apparat EDI huwa żgħir fid-daqs u fid-dawl fil-piż, u m'għandux għalfejn ikun mgħammar b'tankijiet tal-ħażna tal-aċidu u l-alkali, li jistgħu effettivament jiffrankaw l-ispazju.
Mhux biss, l-apparat EDI huwa struttura awtonoma, il-perjodu ta 'kostruzzjoni huwa qasir, u l-ammont ta' xogħol ta 'installazzjoni fuq il-post huwa żgħir.
3. Disinn sempliċi, operazzjoni konvenjenti u manutenzjoni
L-apparat tal-ipproċessar EDI jista' jiġi prodott b'mod modulari, u jista' jiġi riġenerat awtomatikament u kontinwament mingħajr tagħmir kbir u kkumplikat ta' riġenerazzjoni. Wara li tibda topera, huwa faċli li topera u żżomm.
4. Il-kontroll awtomatiku tal-proċess ta 'purifikazzjoni tal-ilma huwa sempliċi u konvenjenti
L-apparat EDI jista 'jiġi konness mas-sistema b'mod parallel ma' moduli multipli. Il-moduli huma sikuri u stabbli fl-operat u affidabbli fil-kwalità, u jagħmlu l-operat u l-ġestjoni tas-sistema faċli biex tirrealizza l-kontroll tal-programm u faċli biex topera.
5. L-ebda rimi ta' aċidu ta' skart u sikrana għar-rimi, li jwassal għall-protezzjoni ambjentali
L-apparat EDI m'għandux bżonn riġenerazzjoni kimika aċiduża u alkali, u bażikament m'hemm l-ebda rimi ta 'skart kimiku.
6. Ir-rata ta 'rkupru tal-ilma hija għolja, u r-rata ta' utilizzazzjoni tal-ilma tat-teknoloġija tat-trattament EDI ġeneralment tkun għolja sa 90% jew aktar
Fil-qosor, it-teknoloġija EDI għandha vantaġġi kbar f'termini ta 'kwalità tal-ilma, stabbiltà tal-operat, faċilità ta' tħaddim u manutenzjoni, sigurtà u protezzjoni ambjentali.
Iżda għandu wkoll ċerti nuqqasijiet. L-apparat EDI għandu rekwiżiti ogħla dwar il-kwalità tal-ilma influwent, u l-investiment tiegħu ta' darba (spejjeż tal-infrastruttura u tat-tagħmir) huwa relattivament għoli.
Ta' min jinnota li għalkemm l-ispiża tal-infrastruttura u t-tagħmir għall-EDI hija kemxejn ogħla minn dik tal-proċess tas-sodda mħallta, it-teknoloġija EDI għad għandha ċerti vantaġġi wara li tikkunsidra l-ispiża tat-tħaddim tal-apparat.
Pereżempju, stazzjon tal-ilma pur qabbel l-ispejjeż tal-investiment u tal-operat taż-żewġ proċessi, u l-apparat EDI jista' jpaċi d-differenza fl-investiment mal-proċess tas-sodda mħallta wara sena ta' tħaddim normali.
04 Reverse Osmosis + EDI VS Skambju Tradizzjonali tal-Jonju
1. Tqabbil tal-investiment inizjali tal-proġett
F'termini tal-investiment inizjali tal-proġett, fis-sistema tat-trattament tal-ilma b'rata żgħira tal-fluss tal-ilma, minħabba li l-proċess tar-reverse osmosis + EDI jikkanċella s-sistema ta' riġenerazzjoni enormi meħtieġa mill-proċess tradizzjonali ta' skambju joniku, speċjalment jikkanċella żewġ tankijiet tal-ħażna tal-aċidu u żewġ tankijiet tal-ħażna tal-alkali. It-Tajwan, mhux biss inaqqas ħafna l-ispiża tal-akkwist tat-tagħmir, iżda jiffranka wkoll madwar 10% sa 20% taż-żona tal-art, u b'hekk inaqqas l-ispiża tal-inġinerija ċivili u l-akkwist tal-art għall-kostruzzjoni tal-fabbriki.
Peress li l-għoli tat-tagħmir tradizzjonali għall-iskambju tal-joni huwa ġeneralment 'il fuq minn 5m, filwaqt li l-għoli tat-tagħmir tar-reverse osmosis u EDI huwa fi ħdan 2.5m, l-għoli tal-workshop tat-trattament tal-ilma jista' jitnaqqas b'2-3m, u b'hekk jiffranka 10% -20% oħra tal-investiment tal-kostruzzjoni ċivili tal-impjant.
Meta wieħed iqis ir-rata ta' rkupru tar-reverse osmosis u l-EDI, l-ilma konċentrat tar-reverse osmosis sekondarja u l-EDI jiġi rkuprat kompletament, iżda l-ilma konċentrat tar-reverse osmosis primarja (madwar 25 %) jeħtieġ li jiġi skarikat, u l-output tas-sistema ta' trattament minn qabel jeħtieġ li jiżdied skont dan. Meta s-sistema tadotta l-proċess tradizzjonali ta' koagulazzjoni, kjarifika u filtrazzjoni, l-investiment inizjali jeħtieġ li jiżdied b'madwar 20% meta mqabbel mas-sistema ta' trattament minn qabel tal-proċess ta' skambju joniku.
Kunsiderazzjoni komprensiva, il-proċess tar-reverse osmosis + EDI huwa bejn wieħed u ieħor ekwivalenti għall-proċess tradizzjonali ta' skambju joniku f'termini ta' investiment inizjali f'sistemi żgħar ta' trattament tal-ilma.
2. Tqabbil tal-ispejjeż operattivi
Kif nafu lkoll, f'termini ta' konsum tar-reaġent, l-ispiża operattiva tal-proċess tar-reverse osmosis (inkluż id-dożaġġ tar-reverse osmosis, it-tindif kimiku, it-trattament tal-ilma mormi, eċċ.) hija inqas minn dik tal-proċess tradizzjonali ta' skambju joniku (inkluża r-riġenerazzjoni tar-reżina tal-iskambju tal-joni, it-trattament tal-ilma mormi, eċċ.).
Madankollu, f'termini ta' konsum tal-enerġija, is-sostituzzjoni tal-ispare parts, eċċ., il-proċess tar-reverse osmosis flimkien mal-EDI se jkun ħafna ogħla mill-proċess tradizzjonali tal-iskambju tal-joni.
Skont l-istatistika, l-ispiża operattiva tal-proċess tar-reverse osmosis flimkien mal-EDI hija kemxejn ogħla minn dik tal-proċess tradizzjonali tal-iskambju tal-joni.
Konsiderazzjoni komprensiva, l-ispiża ġenerali tal-operat u l-manutenzjoni tal-proċess tar-reverse osmosis flimkien mal-EDI hija 50% sa 70% ogħla minn dik tal-proċess tradizzjonali tal-iskambju tal-joni.
3. Reverse osmosis + EDI għandu adattabilità qawwija, grad għoli ta 'awtomazzjoni, u ftit tniġġis ambjentali
Il-proċess tar-reverse osmosis + EDI huwa adattabbli ħafna għas-salinità tal-ilma mhux ipproċessat. Il-proċess tar-reverse osmosis jista' jintuża mill-ilma baħar, l-ilma salmastru, l-ilma tad-drenaġġ tal-mini, l-ilma ta' taħt l-art għall-ilma tax-xmara, filwaqt li l-proċess ta' skambju joniku għandu kontenut solidu maħlul ta' aktar minn 500 mg fl-ilma li jkun dieħel/L ma jkunx ekonomiku.
Ir-reverse osmosis u l-EDI ma jeħtiġux riġenerazzjoni tal-bażi tal-aċidu, jikkunsmaw ammont kbir ta' bażi ta' aċidu, u ma jiġġenerawx ammont kbir ta' ilma mormi bażi tal-aċidu. Jeħtieġ biss li jżidu ammont żgħir ta 'aċidu, alkali, antiscalant u aġent ta' riduzzjoni.
F'termini ta 'operazzjoni u manutenzjoni, reverse osmosis u EDI għandhom ukoll il-vantaġġi ta' awtomazzjoni għolja u kontroll faċli tal-programm.
4. Ir-reverse osmosis + it-tagħmir EDI jiswa ħafna flus u huwa diffiċli biex jissewwa, u huwa diffiċli li tiġi ttrattata salmura kkonċentrata
Għalkemm il-proċess tar-reverse osmosis flimkien mal-EDI għandu ħafna vantaġġi, meta t-tagħmir ifalli, speċjalment meta l-membrana tar-reverse osmosis u l-munzell tal-membrana EDI jkunu bil-ħsara, dan jista' jiġi sostitwit biss b'għeluq tas-sistema. Fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, il-persunal professjonali u tekniku huwa meħtieġ li jissostitwixxih, u l-ħin tal-għeluq jista' jkun itwal.
Għalkemm ir-reverse osmosis ma tipproduċix ammont kbir ta' ilma mormi bbażat fuq l-aċidu, ir-rata ta' rkupru tar-reverse osmosis primarja hija ġeneralment biss 75%, u se jiġi prodott ammont kbir ta' ilma kkonċentrat. Il-kontenut tal-melħ tal-ilma kkonċentrat se jkun ħafna ogħla minn dak tal-ilma mhux ipproċessat. Il-miżuri ta' trattament, ladarba jiġu skarikati jniġġsu l-ambjent.
Fil-preżent, f'impjanti domestiċi tal-enerġija, il-biċċa l-kbira tas-salmura kkonċentrata mir-reverse osmosis hija riċiklata u użata għall-ħasil tal-faħam u l-umidifikazzjoni tal-irmied; Xi universitajiet qed iwettqu riċerka dwar l-evaporazzjoni u l-kristallizzazzjoni tas-salmura kkonċentrata, iżda l-ispiża hija għolja u diffiċli, u għad m'hemm l-ebda kwistjoni ewlenija. firxa ta' applikazzjonijiet industrijali.
L-ispiża tat-tagħmir tar-reverse osmosis u tal-EDI hija relattivament għolja, iżda f'xi każijiet hija saħansitra aktar baxxa mill-investiment inizjali tal-proċess tradizzjonali tal-iskambju tal-joni.
F'sistemi ta' trattament tal-ilma fuq skala kbira (meta s-sistema tipproduċi ammont kbir ta' ilma), l-investiment inizjali tas-sistemi tar-reverse osmosis u tal-EDI huwa ħafna ogħla minn dak tal-proċessi tradizzjonali ta' skambju joniku.
F'sistemi żgħar ta' trattament tal-ilma, il-proċess tar-reverse osmosis flimkien mal-EDI huwa bejn wieħed u ieħor ekwivalenti għall-proċess tradizzjonali ta' skambju joniku f'termini ta' investiment inizjali f'sistemi żgħar ta' trattament tal-ilma.
Fil-qosor, meta l-output tas-sistema tat-trattament tal-ilma jkun żgħir, il-proċess tat-trattament tar-reverse osmosis flimkien mal-EDI jistgħu jingħataw prijorità. Dan il-proċess għandu investiment inizjali baxx, grad għoli ta 'awtomazzjoni, u tniġġis ambjentali baxx.
IKKLIKKJA D-DEHRA