Sammenligning af omvendt osmose + EDI og traditionel ionbytningsprocesteknologi

Velkommen til at kontakte os WhatsApp
09 aug. 2024

Sammenligning af omvendt osmose + EDI og traditionel ionbytningsprocesteknologi


1.Hvad er EDI?

Det fulde navn på EDI er elektrodeionisering, som oversættes til elektrisk afsaltning, også kendt som elektrodeioniseringsteknologi, eller elektrodialyse med pakket seng.
Elektrodeioniseringsteknologi kombinerer ionbytning og elektrodialyse. Det er en afsaltningsteknologi udviklet på basis af elektrodialyse. Det er en vandbehandlingsteknologi, der er blevet brugt i vid udstrækning og opnået gode resultater efter ionbytterharpikser.
Det udnytter ikke kun fordelene ved kontinuerlig afsaltning af elektrodialyseteknologi, men bruger også ionbytterteknologi til at opnå dyb afsaltning;
Det forbedrer ikke kun defekten ved nedsat strømeffektivitet ved behandling af lavkoncentrationsopløsninger i elektrodialyseprocessen, forbedrer ionoverførsel, men gør det også muligt at regenerere ionbyttere, undgår brugen af regenereringsmidler, reducerer sekundær forurening genereret under brugen af syre-base regenereringsmidler og realiserer kontinuerlig deioniseringsdrift.


Det grundlæggende princip for EDI-deionisering omfatter følgende tre processer:
1. Elektrodialyseproces
Under påvirkning af et eksternt elektrisk felt migrerer elektrolytten i vandet selektivt gennem ionbytterharpiksen i vandet og udledes med det koncentrerede vand og fjerner derved ionerne i vandet.

2. Ionbytningsproces
Urenhederne i vandet udveksles og kombineres med urenhederne i vandet gennem ionbytterharpiksen, hvorved der opnås en effektiv fjernelse af ionerne i vandet.

3. Elektrokemisk regenereringsproces
H+ og OH- genereret af polarisationen af vand ved ionbytterharpiksgrænsefladen bruges til elektrokemisk at regenerere harpiksen for at opnå selvregenerering af harpiksen.

02 Hvilke faktorer påvirker EDI, og hvilke kontrolforanstaltninger er der?

1. Indflydelse af indløbsvandets ledningsevne
Under samme driftsstrøm, efterhånden som råvandsledningsevnen stiger, falder EDI-fjernelseshastigheden for svage elektrolytter, og spildevandsledningsevnen øges også.
Hvis råvandets ledningsevne er lav, er ionindholdet også lavt, og den lave koncentration af ioner gør den elektromotoriske kraftgradient dannet på overfladen af harpiksen og membranen i ferskvandskammeret også stor, hvilket resulterer i en øget grad af vanddissociation, en stigning i den begrænsende strøm og et stort antal H+ og OH-, Så regenereringseffekten af anion- og kationbytterharpikserne fyldt i ferskvandskammeret er god.
Derfor Det er nødvendigt at kontrollere indløbsvandets ledningsevne, så EDI-indløbsvandets ledningsevne er mindre end 40 us/cm, hvilket kan sikre den kvalificerede spildevandsledningsevne og fjernelse af svage elektrolytter.

2. Indflydelse af arbejdsspænding og strøm
Efterhånden som arbejdsstrømmen øges, forbedres vandkvaliteten af det producerede vand fortsat.
Men hvis strømmen øges efter at have nået det højeste punkt, på grund af den overdrevne mængde H+ og OH-ioner produceret ved vandionisering, fungerer et stort antal overskydende ioner ud over at blive brugt til regenerering af harpiks som bæreioner til ledning. På grund af ophobning og blokering af et stort antal bæreioner under bevægelse opstår der endda omvendt diffusion, hvilket resulterer i et fald i kvaliteten af det producerede vand.
Derfor er det nødvendigt at vælge passende arbejdsspænding og strøm.

3. Indflydelse af turbiditet og forureningsindeks (SDI)
EDI-komponentens vandproduktionskanal er fyldt med ionbytterharpiks. For høj turbiditet og forureningsindeks vil blokere kanalen, hvilket får systemets trykforskel til at stige og vandproduktionen til at falde.
Derfor er der behov for passende forbehandling, og RO-spildevand opfylder generelt EDI-indløbskravene.

4. Indflydelse af hårdhed
Hvis den resterende hårdhed af indløbsvandet i EDI er for høj, Det vil forårsage afskalning på membranoverfladen af den koncentrerede vandkanal, reducere den koncentrerede vandstrømningshastighed, reducere resistiviteten af det producerede vand, påvirker vandkvaliteten af det producerede vand og i alvorlige tilfælde blokerer komponentens koncentrerede vand og polære vandstrømningskanaler, hvilket får komponenten til at blive ødelagt på grund af intern opvarmning.
RO-indløbsvandet kan blødgøres, og alkali kan tilsættes i kombination med CO2-fjernelse; når indløbsvandet har et højt saltindhold, kan der tilsættes en RO- eller nanofiltrering på første niveau i kombination med afsaltning for at justere hårdhedens påvirkning.

5. Påvirkning af TOC (totalt organisk kulstof)
Hvis det organiske indhold i indløbet er for højt, vil det forårsage organisk forurening af harpiksen og den selektive permeable membran, hvilket resulterer i en stigning i systemets driftsspænding og et fald i kvaliteten af det producerede vand. Samtidig er det også nemt at danne organiske kolloider i den koncentrerede vandkanal og blokere kanalen.
Derfor kan du ved behandling kombinere andre indekskrav for at øge niveauet af R0 for at opfylde kravene.

6. Påvirkning af metalioner såsom Fe og Mn
Metalioner som Fe og Mn vil forårsage "forgiftning" af harpiksen, og metal-"forgiftningen" af harpiksen vil forårsage den hurtige forringelse af EDI-spildevandskvaliteten, især det hurtige fald i fjernelseshastigheden af silicium.
Derudover vil den oxidative katalytiske effekt af variable valensmetaller på ionbytterharpikser forårsage permanent skade på harpiksen. Generelt kontrolleres Fe for EDI-indstrømning til at være mindre end 0,01 mg/L under drift.

7. Påvirkning af CO2 i indstrømning
HCO3- genereret af CO2 i indløbet er en svag elektrolyt, som let kan trænge ind i ionbytterharpikslaget og få kvaliteten af det producerede vand til at falde. Et afgasningstårn kan bruges til at fjerne det, før det trænger ind.

8. Indflydelse af det samlede anionindhold (TEA)
Høj TEA vil reducere resistiviteten af EDI-produceret vand eller kræve en stigning i EDI-driftsstrømmen. For høj driftsstrøm vil øge systemstrømmen og øge restklorkoncentrationen i elektrodevandet, hvilket ikke er godt for elektrodemembranens levetid.

Ud over de ovennævnte 8 påvirkningsfaktorer, indløbsvandets temperatur, pH-værdi, SiO2 og oxider har også indflydelse på driften af EDI-system.

03 EDI's karakteristika
EDI-teknologi er blevet brugt i vid udstrækning i industrier med høje krav til vandkvalitet såsom elektricitet, kemisk industri og medicin.
Langsigtet applikationsforskning inden for vandbehandling viser, at EDI-behandlingsteknologi har følgende 6 egenskaber:
1. Høj vandkvalitet og stabil vandproduktion
EDI-teknologi kombinerer fordelene ved kontinuerlig afsaltning ved elektrodialyse og dyb afsaltning ved ionbytning. Kontinuerlig videnskabelig forskningspraksis viser, at brugen af EDI-teknologi til afsaltning effektivt kan fjerne ioner i vand og producere vandproduktion med høj renhed.

2. Lave installationsforhold for udstyr og lille fodaftryk
Sammenlignet med ionbyttersenge er EDI-enheder små i størrelse og lette i vægt og kræver ikke syre- eller alkalilagertanke, hvilket effektivt kan spare plads.
Ikke nok med det, EDI-enheden er en præfabrikeret struktur med en kort byggeperiode og lille installationsarbejdsbyrde på stedet.

3. Enkelt design, nem betjening og vedligeholdelse
EDI-behandlingsenheder kan produceres i modulopbygget form, kan automatisk og kontinuerligt regenereres, kræver ikke stort og komplekst regenereringsudstyr og er nemme at betjene og vedligeholde efter at være taget i brug.

4. Enkel automatisk kontrol af vandrensningsprocessen
EDI-enheden kan forbinde flere moduler til systemet parallelt. Modulerne er sikre og stabile med pålidelig kvalitet, hvilket gør driften og styringen af systemet let at implementere programstyring og bekvem betjening.

5. Ingen udledning af affaldssyre og alkalisk væske, hvilket er gavnligt for miljøbeskyttelsen
EDI-enhed kræver ikke syre- og alkalikemisk regenerering og stort set ingen udledning af kemisk affald
.
6. Høj vandgenvindingshastighed. Vandudnyttelsesgraden for EDI-behandlingsteknologi er generelt så høj som 90 % eller mere


Sammenfattende har EDI-teknologi store fordele med hensyn til vandkvalitet, driftsstabilitet, nem betjening og vedligeholdelse, sikkerhed og miljøbeskyttelse.
Det har dog også visse mangler. EDI-enheder har højere krav til indgående vandkvalitet, og deres engangsinvestering (infrastruktur- og udstyrsomkostninger) er relativt høj.
Det skal bemærkes, at selv om omkostningerne ved EDI-infrastruktur og -udstyr er lidt højere end for blandet sengeteknologi, efter omfattende overvejelse af omkostningerne ved enhedsdrift har EDI-teknologi stadig visse fordele.
For eksempel sammenlignede en rentvandsstation investerings- og driftsomkostningerne ved de to processer. Efter et års normal drift EDI-enheden kan udligne investeringsforskellen med mixed bed-processen.



04 Omvendt osmose + EDI VS traditionel ionbytning

1. Sammenligning af projektets initialinvestering
Med hensyn til den indledende investering af projektet, i vandbehandlingssystemet med en lille vandstrømningshastighed, eliminerer omvendt osmose + EDI-processen det enorme regenereringssystem, der kræves af den traditionelle ionbytningsproces, især eliminering af to syrelagertanke og to alkalilagertanke, hvilket ikke kun i høj grad reducerer omkostningerne til indkøb af udstyr, men sparer også omkring 10 % til 20 % af etagearealet, hvilket reducerer anlægsomkostningerne og jordanskaffelsesomkostningerne ved at bygge anlægget.

Da højden på traditionelt ionbytterudstyr generelt er over 5 m, mens højden på omvendt osmose og EDI-udstyr er inden for 2,5 m, kan højden på vandbehandlingsværkstedet reduceres med 2 til 3 m, hvilket sparer yderligere 10 % til 20 % af anlæggets anlægsinvestering.

I betragtning af genvindingsgraden for omvendt osmose og EDI er det koncentrerede vand fra den sekundære omvendte osmose og EDI fuldt ud genvundet, men det koncentrerede vand fra den primære omvendte osmose (ca. 25 %) skal udledes, og produktionen fra forbehandlingssystemet skal øges tilsvarende. Når forbehandlingssystemet anvender den traditionelle koagulerings-, klarings- og filtreringsproces, skal den indledende investering øges med ca. 20 % sammenlignet med forbehandlingssystemet i ionbytningsprocessen.
Når alle faktorer tages i betragtning, svarer den oprindelige investering af omvendt osmose + EDI-proces i små vandbehandlingssystemer nogenlunde til den traditionelle ionbytningsproces.

2. Sammenligning af driftsomkostninger
Som vi alle ved, er driftsomkostningerne ved omvendt osmoseproces (herunder omvendt osmosedosering, kemisk rensning, spildevandsbehandling osv.) lavere end for traditionel ionbytningsproces (herunder ionbytterharpiksregenerering, spildevandsrensning osv.).
Men med hensyn til strømforbrug, udskiftning af reservedele osv. er omvendt osmose plus EDI-proces meget højere end traditionel ionbytningsproces.
Ifølge statistikker er driftsomkostningerne ved omvendt osmose plus EDI-proces lidt højere end for traditionel ionbytningsproces.
Når alle faktorer tages i betragtning, er de samlede drifts- og vedligeholdelsesomkostninger ved omvendt osmose plus EDI-proces 50 % til 70 % højere end for traditionel ionbytningsproces.

3. Omvendt osmose + EDI har stærk tilpasningsevne, høj grad af automatisering og lav miljøforurening
Den omvendte osmose + EDI-proces har stærk tilpasningsevne til saltindholdet i råvand. Den omvendte osmoseproces kan bruges til havvand, brakvand, minedrænvand, grundvand og flodvand, mens ionbytningsprocessen ikke er økonomisk, når det opløste faste stofindhold i det indkommende vand er større end 500 mg/L.
Omvendt osmose og EDI kræver ikke syre- og alkaliregenerering, forbruger ikke en stor mængde syre og alkali og producerer ikke en stor mængde syre og alkalisk spildevand. Der kræves kun en lille mængde syre, alkali, kalkhæmmer og reduktionsmiddel.
Med hensyn til drift og vedligeholdelse har omvendt osmose og EDI også fordelene ved høj grad af automatisering og nem programstyring.


4. Omvendt osmose + EDI-udstyr er dyrt, vanskeligt at reparere og vanskeligt at behandle saltlage
Selvom omvendt osmose plus EDI-processen har mange fordele, når udstyret svigter, især når omvendt osmosemembranen og EDI-membranstakken er beskadiget, kan det kun lukkes ned for udskiftning. I de fleste tilfælde kræves der professionelle teknikere for at udskifte det, og nedlukningstiden kan være lang.
Selvom omvendt osmose ikke producerer en stor mængde surt og alkalisk spildevand, er genvindingsgraden for omvendt osmose på første niveau generelt kun 75 %, hvilket vil producere en stor mængde koncentreret vand. Saltindholdet i det koncentrerede vand vil være meget højere end i råvandet. Der er i øjeblikket ingen moden rensningsforanstaltning for denne del af koncentreret vand, og når den først er udledt, vil den forurene miljøet.
På nuværende tidspunkt bruges genvinding og udnyttelse af omvendt osmose saltlage i indenlandske kraftværker mest til kulvask og askebefugtning; Nogle universiteter forsker i saltlagefordampning og krystalliseringsrensningsprocesser, men omkostningerne er høje og vanskeligheden stor, og det er endnu ikke blevet brugt i vid udstrækning i industrien.
Omkostningerne ved omvendt osmose og EDI-udstyr er relativt høje, men i nogle tilfælde er de endda lavere end den oprindelige investering i den traditionelle ionbytningsproces.
I store vandbehandlingssystemer (når systemet producerer en stor mængde vand) er den indledende investering af omvendt osmose og EDI-systemer meget højere end for traditionelle ionbytningsprocesser.
I små vandbehandlingssystemer svarer omvendt osmose plus EDI-processen nogenlunde til den traditionelle ionbytningsproces med hensyn til initialinvestering.
Sammenfattende, når outputtet fra vandbehandlingssystemet er lille, kan omvendt osmose plus EDI-behandlingsprocessen prioriteres. Denne proces har lav startinvestering, høj grad af automatisering og lav miljøforurening.

For specifikke priser, kontakt os venligst

Stil dine spørgsmål