1 前言
今朝在发电厂水处置工艺中有如图1所示三种方式:
图1
种方式为传统的除盐方式,水中的盐全数依靠离子交换的方式除往,需要年夜酸碱溶液对离子交换树脂再生,是以运行费用增加,而且再生后的排水对情况也有一定的污染。
第二种方式为改良的除盐方式,水中的年夜部门盐类用反渗透方式除往,但混床中交换树脂的再生仍需要酸碱。是以此种方式只是改良后的除盐方式,运行费用稍有下降,对情况也有污染。
第三种方式为绿色的除盐方式,完全往除在超纯水制备中酸碱的使用,实现了全进程的绿色化。
以下将介绍绿色除盐方式中的ＥＤＩ装配的基来源根基理、错误谬误及与混床的比力。
2 ＥＤＩ的基本工作原理
ＥＤＩ(Ｅｌｅｃｔｒｏ-ｄｅ-ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ)是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术(电渗析技术)相连系的纯水制造技术。该技术哄骗离子交换能深度脱盐来克服电渗析极化而脱盐不完全,又哄骗电渗析极化而发生水电离发生Ｈ和ＯＨ离子实现树脂自再生来克服树脂失效后经由过程化学药剂再生的缺陷,是20世纪80年月以来逐渐兴起的新技术。经过十几年的成长,ＥＤＩ技术已在北美及欧洲占据了相当部门的超纯水市场。
ＥＤＩ装配包括阴/阳离子交换膜、离子交换树脂、直流电源等装备。其中阴离子交换膜只允许阴离子透过,不允许阳离子经由过程,而阳离子交换膜只允许阳离子透过,不允许阴离子经由过程。离子交换树脂充夹在阴阳离子交换膜之间形成单个处置单元,并组成淡水室。单元与单元之间用网状物离隔,形成浓水室。在单元组两头的直流电源阴阳电极形成电场。来水水流流经淡水室,水中的阴阳离子在电场作用下经由过程阴阳离子交换膜被断根,进进浓水室。在离子交换膜之间充填的离子交换树脂年夜年夜地提高了离子被断根的速度。同时,水份子在电场作用下发生氢离子和氢氧根离子,这些离子对离子交换树脂进行接连再生,以使离子交换树脂连结好状态。ＥＤＩ装配将给水份成三股自力的水流:纯水、浓水、和极水。纯水(90-95)为终获得水,浓水(5-10)可以再轮回处置,极水(1)排放失落。图2暗示了ＥＤＩ的清水基本进程。
ＥＤＩ装配属于精处置水系统,一般多与反渗透(ＲＯ)配合使用,组成预处置、反渗透、ＥＤＩ装配的超纯水处置系统,取代了传统水处置工艺的夹杂离子交换装备。ＥＤＩ装配进水要求为电阻率为0.025-0.5ＭΩ·ｃｍ,反渗透装配完全可以知足要求。ＥＤＩ装配可生产电阻率高达15ＭΩ·ｃｍ以上的超纯水。
3 ＥＤＩ装配的特点
ＥＤＩ装配不需要化学再生,可接连运行,进而不需要传统水处置工艺的夹杂离子交换装备再生所需的酸碱液,和再生所排放的废水。其主要特点以下:
图2 ＥＤＩ的清水基本进程
·接连运行,产物水水稳定
·容易实现全自动控制
·无须用酸碱再生
·不会因再生而停机
·节省了再生用水及再生污水处置举措措施
·产水率高(可达95)
·无须酸碱储蓄和酸碱稀释输送举措措施
·占地面积小
·使用平安靠得住,避免工人接触酸碱
·下降运行及维护成本
·装备单元模块化,可灵活的组合各类流的清水举措措施
·安装简单、费用低廉
·装备初投资年夜
4 ＥＤＩ装配与混床离子交换装备比力
ＥＤＩ装配与混床离子交换装备属于水处置系统中的精处置装备,下面将两种装备在产水水、投资及运行成本方面进行比力,来说明ＥＤＩ装配在水处置中运用的越性。
(1)产物水水比力
ＥＤＩ装配是一个接连清水进程,是以其产物水水稳定,电阻率通常是15ＭΩ·ｃｍ,高可达18ＭΩ·ｃｍ,到达超纯水的指标。混床离子交换举措措施的清水进程是中断式的,在刚刚被再生后,其产物水水较高,而在下次再生之前,其产物水水较差。
(2)投资比力
与混床离子交换举措措施相比ＥＤＩ装配投资要高约20左右,但从混床需要酸碱贮存、酸碱添加和废水处置举措措施及后期维护、树脂更换来看,两者费用相差在10左右。随着技术的提高与批生产,ＥＤＩ装配所需的投资会年夜年夜的下降。另外,ＥＤＩ装配装备小巧,所需厂房远远小于混床。
(3)运行成本比力
ＥＤＩ装配运行费用包括电耗、水耗、药剂费及装备折旧等费用,省往了酸碱消耗、再生用水、废水处置和污水排放等费用。
在电耗方面,ＥＤＩ装配约0.5ｋＷｈ/ｔ水,混床工艺约0.35ｋＷｈ/ｔ水,电耗的成本在电厂来说是比力经济的,可以用厂用电的价格核算。
在水耗方面,ＥＤＩ装配产水率高,不用再生用水,是以在此方面运行费用低于混床。
至于药剂费和装备折旧费两者相差不年夜。
总的来说,在运行费用中,ＥＤＩ装配吨水运行成本在2.4元左右,常规混床吨水运行成本在2.7元左右,高于ＥＤＩ装配。是以,ＥＤＩ装配多投资的费用在几年内完全可以收受接管。
5 ＥＤＩ技术的运用
ＥＤＩ技术在国外普遍的运用有十几年的时间,年夜多用于制药行、微电子行、发电工和实验室。在概况清洗、概况涂装、电解工和化工工的运用也日益普遍。在我国运用时间只有2-3年,主要用于医药和微电子工的超纯水的处置,而在发电行化学水处置系统中的运用刚刚兴起。
今朝在山东部门热电厂已采用了ＥＤＩ技术处置汽锅补水。此系统主要包括加药系统、多介过滤器、活性炭过滤器、反渗透、ＥＤＩ装备。处置水160ｔｈ。2000年冬季采热期投运,运行秀。今朝二期(150ｔｈ)工程正在安装,在今年的冬季采热期两期工程将全数投运。
6 结论
ＥＤＩ装配属于水精处置装备,具有接连产水、水高、易控制、占地少、不需酸碱、利于环保等点,具有普遍的运用前景。随着装备改良与技术完善和针对分歧行进行化,初投资费用会年夜年夜下降。可以相信在不久的未来会完全取代传统的水处置工艺中的夹杂离子交换装备。