EDI电除盐系统:新一代离子交换技术的革新

EDIElectrodeionization)电除盐系统,作为连续电除盐技术的前提,已逐渐在纯水制备领域展现出其独特的优势。这种技术摒弃了传统离子交换(DI)装置中的酸碱再生步骤,转而采用混和离子交换树脂与离子交换膜的结合,实现离子的高效去除。

EDI技术的中心在于利用混和离子交换树脂对给水中的阴阳离子进行吸附。这些被吸附的离子在直流电压的作用下,通过阴阳离子交换膜被分离并去除。这一过程实现了离子交换树脂的电连续再生,从而避免了传统方法中需要频繁使用酸碱进行再生的繁琐步骤。

离子交换膜与离子交换树脂的工作原理相似,它们都能选择性地透过离子。阴离子交换膜只允许阴离子透过,而阳离子交换膜则只允许阳离子透过。当在阴阳离子交换膜之间填充混合离子交换树脂时,就形成了一个EDI单元。这个单元中的树脂填充空间被称为淡水室,而多个EDI单元的组合则形成了完整的EDI系统。

在直流电压的推动下,淡水室中的离子交换树脂开始发挥其作用。树脂中的阴阳离子分别向正、负极迁移,并透过相应的离子交换膜进入浓水室。与此同时,给水中的离子被离子交换树脂吸附,占据了由于离子迁移而留下的空位。这种离子的迁移和吸附过程是同时并连续发生的,从而实现了对给水中离子的高效去除。

浓水室中的离子在透过阴阳离子交换膜后,维持了电中性。EDI组件的电流量与离子迁移量成正比,其中一部分电流量来源于被去除离子的迁移,另一部分则源于水本身电离产生的H+OH-离子的迁移。在EDI组件中,由于存在较高的电压梯度,水会发生电解产生大量的H+OH-。这些就地产生的离子对离子交换树脂具有连续再生的作用,进一步提高了EDI系统的性能和稳定性。

值得注意的是,EDI组件中的离子交换树脂可以分为工作树脂和抛光树脂两部分。工作树脂主要承担去除大部分离子的任务,而抛光树脂则负责去除弱电解质等较难清理的离子。这种分工使得EDI系统能够更高效地去除给水中的各种离子,从而生产出电阻率高于15MΩ·cm的超纯水。

综上所述,EDI电除盐系统以其独特的离子交换技术和电连续再生机制,为纯水制备领域带来了变化。它不仅能够替代传统的离子交换装置,降低运营成本和维护难度,还能够生产出更高质量的超纯水,满足各种工业和科学研究的需求。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展,EDI电除盐系统有望在未来发挥更大的作用。