在生產(chǎn)超純水方面,現(xiàn)在都推薦用EDI,而慢慢淘汰混床。經(jīng)常有客戶問到EDI與混床有什么區(qū)別,為使您對混床與EDI的性能有一個較為具體的了解,旗鋒水處理現(xiàn)就混床與EDI進(jìn)行運(yùn)行、操作、成本等方面作如下對比分析:
(一)混床與EDI的性能對比:
1)EDI與混床運(yùn)行對比
混床設(shè)備
混床在有效的交換周期內(nèi),出水水質(zhì)穩(wěn)定,其電阻率可達(dá)14MΩ,一旦到達(dá)失效終點,則電導(dǎo)率會急劇上升,出水水質(zhì)也隨之不穩(wěn)定。由于其交換周期受操作工的操作水平、再生劑質(zhì)量、預(yù)處理水質(zhì)以及樹脂本身的質(zhì)量等因素的影響,故存在有效周期時間長短不確定的因素。所以,在反滲透+混床的系統(tǒng)中至少存在兩個混床,一用一備,以減小混床突然失效帶來的風(fēng)險。(內(nèi)容來自:http://www.gz-qfw.com)
EDI設(shè)備
又稱連續(xù)電除鹽(EDI,Electro
deionization或CDI,continuous electrode
ionization),是將兩種已經(jīng)成熟的水凈化技術(shù)--電滲析和離子交換相結(jié)合,溶解的鹽在低能耗的條件下被去除,在運(yùn)行過程中不需要化學(xué)再生,并且其出水電阻率較混床出水還要高,可達(dá)10-18.2MΩ.CM,滿足國家電子級水I級標(biāo)準(zhǔn)。
EDI對一級反滲透出水電導(dǎo)率沒有太高的要求,進(jìn)水電導(dǎo)率在4-30us∕cm其都能夠合格產(chǎn)水??赡苄柙黾榆浕b置,去除水中的鈣、鎂離子。(內(nèi)容來自:http://www.gz-qfw.com)
若電導(dǎo)率較高時只需調(diào)節(jié)運(yùn)行電流的大小和加藥量(氯化鈉)的大小。
屬于環(huán)保型技術(shù),離子交換樹脂不需酸、堿化學(xué)再生,節(jié)約大量酸、堿和清洗用水,大大降低了勞動強(qiáng)度。更重要的是無廢酸、廢堿液排放,屬于非化學(xué)式的水處理系統(tǒng),它無需酸、堿的貯存、處理及無廢水的排放。
2)EDI與混床操作對比
混床設(shè)備
混床再生時間比較長,再生中需耗用大量的RO水將混床沖洗合格?;齑驳脑O(shè)備操作在純化水系統(tǒng)中是比較復(fù)雜的,從一開始的配酸、堿到最后的再生結(jié)束最少需經(jīng)過兩個班、多人的配合,勞動強(qiáng)度較大,同時由于混床的交換有效周期的縮短帶來了混床的頻繁再生,進(jìn)一步加大了再生時的勞動強(qiáng)度。(內(nèi)容來自:http://www.gz-qfw.com)
混床再生時操作工需與酸、堿進(jìn)行接觸,是一種危險性的操作,而且再生時雖然操作工穿戴有勞動保護(hù)用品,但仍使操作工的人身安全存在一定危險。
混床再生后的使用有效期與操作工的經(jīng)驗、工作責(zé)任心及再生用酸堿的質(zhì)量有很大的關(guān)系,由于其操作大部分靠經(jīng)驗操作,難免會出現(xiàn)混床再生后在備用期內(nèi)就失效,不能使用的事情。這樣就有可能會影響正常生產(chǎn)。
EDI設(shè)備
EDI是由幾個每小時產(chǎn)水量相同的模塊組成,根據(jù)實際純水的使用量開啟或停止EDI模塊,手動操作相對頻繁,但操作比較簡單,只需開啟EDI進(jìn)水閥門、極水閥門和濃水閥門,以及打開電源同時根據(jù)出水水質(zhì)調(diào)節(jié)加藥量(氯化鈉)、電解電壓和電流的大小即可,對操作工的責(zé)任心要求較高。(內(nèi)容來自:http://www.gz-qfw.com)
3)EDI與混床成本對比
混床設(shè)備
詳見10m3/h反滲透+混床(10MΩ)純水處理系統(tǒng)運(yùn)行成本分析表。
全年一條10m3/h反滲透+混床(10MΩ)純水處理系統(tǒng)運(yùn)行成本在350400元左右。
EDI設(shè)備
詳見10m3/h反滲透+EDI(10MΩ)純水處理系統(tǒng)運(yùn)行成本分析表。
全年一條10m3/h反滲透+EDI(10MΩ)純水處理系統(tǒng)運(yùn)行成本在334400元左右。
4)EDI與混床對比分析
A、EDI與混床優(yōu)、缺點分析
優(yōu)點
混床設(shè)備
1、設(shè)備初期投入低
2、出水水質(zhì)穩(wěn)定
3、預(yù)處理要求簡單
4、水的利用率較高
EDI設(shè)備
1、設(shè)想周到的堆疊式設(shè)
2、水質(zhì)穩(wěn)定
3、無需酸堿再生,無危害性廢液排放
4、連續(xù)運(yùn)行,簡單操作
5、運(yùn)行費用低
6、占地面積小
7、便于安裝及保養(yǎng)
8、水的利用率高
缺點
混床設(shè)備
1、樹脂交換容量利用率低、損耗率大
2、酸堿再生有危險性廢液排放
3、細(xì)菌易在床層中繁殖
4、閥門較多,操作復(fù)雜
5、運(yùn)行重量高,占用面積大
EDI設(shè)備
1、初期投資較大
2、 對預(yù)處理要求高
二、EDI與混床綜合分析
比較項目
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混床
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EDI
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性 能
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★★
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★★★
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操 作
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★
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★★
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運(yùn)行費用
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★
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★★★
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環(huán) 保
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★
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★★★
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綜 合
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一般
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優(yōu)
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綜上所述,對于高純水系統(tǒng),無論從產(chǎn)水質(zhì)量、性能和操作等方面考慮,還是從運(yùn)行費用和環(huán)保等方面考慮,反滲透+EDI工藝都是一個理想的選擇。(內(nèi)容來自:http://www.gz-qfw.com)
EDI相對與混床具有如下的優(yōu)勢:無需再生化學(xué)品的再生;不需要中和池及中和的酸堿;地面和高空作業(yè)能夠極大地減少;所有的水處理系統(tǒng)操作都能夠在控制室內(nèi)完成 –
無需前往現(xiàn)場;減小了EHS風(fēng)險;連續(xù)工作,不是間歇操作,長時間穩(wěn)定的出水水質(zhì);沒有廢棄樹脂污染排放的風(fēng)險。(內(nèi)容來自:http://www.gz-qfw.com)
1.無需再生化學(xué)品的再生
無需化學(xué)品再生,意味著不需要相關(guān)化學(xué)品的運(yùn)輸,儲存和使用(如圖6),也避免了相關(guān)的ESH風(fēng)險,并且大大降低了系統(tǒng)的運(yùn)行費用。
2.沒有中和藥劑的需要
混床再生會生成酸/堿廢液,需要用堿/酸對之進(jìn)行中和處理。
相比之下,EDI無酸堿廢液產(chǎn)生,因此也就不需要酸堿中和池。此外,一般情況下,EDI的濃水可以完全回用;而且極水也可以在氣液分離后回用。EDI系統(tǒng)能很好的滿足ISO14000的要求。(內(nèi)容來自:http://www.gz-qfw.com)
EDI的運(yùn)行的費用幾乎全部為電耗,成本大幅往往低于混床。以E-Cell
MK-3為例,平均產(chǎn)水1噸,其運(yùn)行所需的電耗僅為0.132~0.396KWhr;而且其運(yùn)行過程中,幾乎不需要人工操作,降低了人工費用。
3.
水利用率高
以E-Cell
MK-3為例,相比于混床,由于沒有化學(xué)再生的需要,其系統(tǒng)的水利用率為95~99%,這對于中大型系統(tǒng)、水資源緊缺地區(qū)的節(jié)水效益尤為明顯。(內(nèi)容來自:http://www.gz-qfw.com)
4.極大地減少了地面和高空作業(yè)
E-cell是EDI模塊化設(shè)計技術(shù)的倡導(dǎo)者和領(lǐng)導(dǎo)者,現(xiàn)在E-cell模塊化技術(shù)已經(jīng)成為一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這種設(shè)計既使得EDI模塊及其系統(tǒng)的安裝十分簡便,不同水量的系統(tǒng)就像搭積木一樣方便。
圖8為EDI系統(tǒng)示意圖,對于一般的EDI系統(tǒng)而言,其高度在2.25米左右,因此,高空作業(yè)也就很少。
5.所有的水處理系統(tǒng)操作都能夠在控制室內(nèi)完成 –
無需前往現(xiàn)場
EDI 系統(tǒng)的自動化程度很高,以
E-cell 為例,GE 在歐美具有二十幾年的 EDI
系統(tǒng)工程自動化經(jīng)驗,EDI系統(tǒng)所有的操作均可以在中空室完成。這樣平時操作,用戶不再需要到現(xiàn)場,從而降低了勞動強(qiáng)度。
6.連續(xù)工作,不是間歇操作,長時間穩(wěn)定的出水水質(zhì)

如圖10所示,混床運(yùn)行過程為間歇運(yùn)行過程,混床在運(yùn)行一段時間后,樹脂會被穿透,此時產(chǎn)水電阻率會下降,這時就需要對混床進(jìn)行停機(jī)再生,再生后的混床將能繼續(xù)提供高品質(zhì)的產(chǎn)水,直到下一次再生。內(nèi)容來自www.gz-qfw.com
如圖11所示,EDI運(yùn)行過程為連續(xù)過程,EDI
在運(yùn)行過程中將能持續(xù)不斷地提供 10~18Mohm?cm的產(chǎn)水,在運(yùn)行過程中,幾乎不需要人工干預(yù),沒有復(fù)雜的操作,并不需要化學(xué)藥品的再生。(內(nèi)容來自:http://www.gz-qfw.com)

圖12 實際運(yùn)行的E-Cell系統(tǒng)產(chǎn)水電阻率圖
如圖12為某實際運(yùn)行的E-Cell系統(tǒng)產(chǎn)水電阻率,當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)發(fā)生波動的時候,產(chǎn)水水質(zhì)能很好的穩(wěn)定在18Mohm?cm左右。
當(dāng)用戶要求對二氧化硅,硼,鈉等進(jìn)行控制的時候,EDI相對混床的優(yōu)勢就進(jìn)一步體現(xiàn)出來。比如,混床運(yùn)行過程中,常會出現(xiàn)硅先于電阻率穿透的現(xiàn)象,即使產(chǎn)水電阻率合格,但硅已經(jīng)超過控制標(biāo)準(zhǔn),這就意味著混床需要更為頻繁的再生。(內(nèi)容來自:http://www.gz-qfw.com)
而E-CellTM率先對二氧化硅出水水質(zhì)提供了擔(dān)保,按照其進(jìn)水中二氧化硅的含量可以提供<5ppb,<10ppb,<20ppb的擔(dān)保(具體數(shù)據(jù)清參照表2)
表2
E-CellTM對于硅的保證值 |
產(chǎn)水SiO2
Ppb
|
進(jìn)水SiO2
Ppb
|
進(jìn)水TEA
ppm CaCO3
|
進(jìn)水CO2
Ppm
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溫度
Deg. C
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20 ppb
|
<=500
|
20
|
7.5
|
10
|
10 ppb
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<=250
|
20
|
7.5
|
10
|
5 ppb
|
<=150
|
15
|
5.0
|
10
|
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EDI對于二氧化硅的去除率相當(dāng)高,一般在94.6~99.4%之間,圖13為實際運(yùn)行的E-Cell系統(tǒng)對于硅的去處效果。

7.設(shè)備占地空間更小
相對與混床及其附屬設(shè)備而言,EDI系統(tǒng)的占地空間更小,下圖為的單套17~120t/hr產(chǎn)水量的E-Cell系統(tǒng)占地空間,而對于更大的系統(tǒng),僅需將系統(tǒng)做相應(yīng)的延伸或者增加套數(shù)即可。
表1標(biāo)準(zhǔn)E-CellTM系統(tǒng)的尺寸 |
產(chǎn)水t/hr
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E-cell系統(tǒng)體積(長×寬×高)
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90-120
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6.2m×2.2m×2.1m
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45-110
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5.3m×2.2m×2.1m
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35-80
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4.7m×2.0m×2.1m
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20-55
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3.3m×1.3m×2.1m
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17-41
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2.2m×1.3m×2.1m
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由表1可見,E-CellTM系統(tǒng)所需要的空間很小,而且對廠房的要求不高。
此外,其運(yùn)輸和安裝重量也較輕。(內(nèi)容來自:http://www.gz-qfw.com)
8.結(jié)論
EDI作為一種經(jīng)濟(jì)實用型的環(huán)保超純水處理解決方案,相對與混床具有如下優(yōu)點:
無需再生化學(xué)品的再生,運(yùn)行成本低;沒有中和藥劑的需要;水利用率高;地面和高空作業(yè)能夠極大地減少;全自動操作;減小了EHS風(fēng)險;連續(xù)工作,出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)勢。EDI技術(shù)是超純水降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,減少廢水排放,將生產(chǎn)地的危險降至最低的有效手段。(內(nèi)容來自:http://www.gz-qfw.com)
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