系統(tǒng)工藝描述
工藝流程
根據(jù)貴司自來(lái)水的水質(zhì)指標(biāo)，該原水不宜直接作為貴公司生產(chǎn)用水。因此必須對(duì)該原水進(jìn)行脫鹽處理。本項(xiàng)目推薦選用*、成熟、出水水質(zhì)穩(wěn)定、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定的反滲透裝置作為系統(tǒng)的主脫鹽設(shè)備，系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用低、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。反滲透水處理系統(tǒng)具有很好的經(jīng)濟(jì)性。
為保證關(guān)鍵設(shè)備反滲透裝置的長(zhǎng)期可靠穩(wěn)定運(yùn)行，則必須設(shè)置預(yù)處理系統(tǒng)，滿足反滲透膜（RO）進(jìn)水指標(biāo)：濁度<0.5NTU、SDI<3、余氯<0.1ppm。根據(jù)原水水質(zhì)，預(yù)處理系統(tǒng)由多介質(zhì)過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器、軟化器、保安過(guò)濾器及相關(guān)輔助設(shè)備組成。
系統(tǒng)工藝流程如下：
原水箱(可選)→原水泵→石英砂過(guò)濾器→活性碳過(guò)濾器→保安過(guò)濾器→一級(jí)高壓泵→一級(jí)反滲透系統(tǒng)→RO產(chǎn)水箱→增壓泵→EDI系統(tǒng)→產(chǎn)水箱（可選）
連續(xù)電除鹽（EDI，Electro-deionization或CDI，Continuous Electrode ionization），是利用混合離子交換樹脂吸附給水中的陰陽(yáng)離子，同時(shí)這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下，分別透過(guò)陰陽(yáng)離子交換膜而被去除的過(guò)程。此過(guò)程離子交換樹脂不需要用酸和堿再生。這一新技術(shù)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的離子交換( DI )裝置，生產(chǎn)出電阻率高達(dá)18 MΩ·cm的超純水。
與傳統(tǒng)離子交換相比，EDI具有以下優(yōu)點(diǎn)：
- EDI無(wú)需化學(xué)再生,節(jié)省酸和堿
- EDI可以連續(xù)運(yùn)行
- 提供穩(wěn)定的水質(zhì)
- 操作管理方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小
- 運(yùn)行費(fèi)用低
利用反滲透技術(shù)進(jìn)行一次除鹽，再用EDI技術(shù)進(jìn)行二次除鹽就可以*使純水制造過(guò)程連續(xù)化避免使用酸堿再生。因此，EDI技術(shù)給水處理技術(shù)帶來(lái)了革命性的進(jìn)步。
一般自然水源中存在鈉、鈣、鎂、氯化物、硝酸鹽、碳酸氫鹽等溶解物。這些化合物由帶負(fù)電荷的陰離子和帶正電荷的陽(yáng)離子組成。通過(guò)反滲透（RO）的處理，95%-99%以上的離子可以被去除。RO純水（EDI給水）電阻率的一般范圍是0.05-1.0MΩ·cm，即電導(dǎo)率的范圍為20-1μS/cm。根據(jù)應(yīng)用的情況，去離子水電阻率的范圍一般為5-18 MΩ·cm。另外，原水中也可能包括其它微量元素、溶解的氣體（例如CO
2）和一些弱電解質(zhì)（例如硼，二氧化硅），這些雜質(zhì)在工業(yè)除鹽水中必須被除掉。但是反滲透過(guò)程對(duì)于這些雜質(zhì)的清除效果較差。因此，EDI的作用就是通過(guò)除去電解質(zhì)(包括弱電介質(zhì))的過(guò)程，將水的電阻率從0.05-1.0MΩ·cm提高到5-18 MΩ·cm。
圖1表示了EDI的工作過(guò)程。在圖中，離子交換膜用豎線表示，并標(biāo)明它們?cè)试S通過(guò)的離子種類。這些離子交換膜是不允許水穿過(guò)的，因此，它們可以隔絕淡水和濃水水流。
離子交換膜和離子交換樹脂的工作原理相近，可以選擇性地透過(guò)離子，其中陰離子交換膜只允許陰離子透過(guò)，不允許陽(yáng)離子透過(guò)；而陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子透過(guò)，不允許陰離子透過(guò)。在一對(duì)陰陽(yáng)離子交換膜之間充填混合離子交換樹脂就形成了一個(gè)EDI單元。陰陽(yáng)離子交換膜之間由混合離子交換樹脂占據(jù)的空間被稱為淡水室。將一定數(shù)量的EDI單元羅列在一起，使陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜交替排列，在離子交換膜之間添加特殊的離子交換樹脂，其形成的空間被稱為濃水室。在給定的直流電壓的推動(dòng)下，在淡水室中，離子交換樹脂中的陰陽(yáng)離子分別向正、負(fù)極遷移，并透過(guò)陰陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入濃水室，同時(shí)給水中的離子被離子交換樹脂吸附而占據(jù)由于離子電遷移而留下的空位。事實(shí)上離子的遷移和吸附是同時(shí)并連續(xù)發(fā)生的。通過(guò)這樣的過(guò)程，給水中的離子穿過(guò)離子交換膜進(jìn)入到濃水室被去除而成為除鹽水。
帶負(fù)電荷的陰離子（例如OH
-、Cl
-）被正極（+）吸引而通過(guò)陰離子交換膜，進(jìn)入到鄰近的濃水室。此后這些離子在繼續(xù)向正極遷移中遇到鄰近的陽(yáng)離子交換膜，而陽(yáng)離子交換膜不允許陰離子通過(guò)，這些離子即被阻隔在濃水中。淡水流中的陽(yáng)離子（例如Na
+ 、H
+）以類似的方式被阻隔在濃水室。在濃水室，透過(guò)陰陽(yáng)膜的離子維持電中性。
EDI組件電流量和離子遷移量成正比。電流量由兩部分組成，一部分源于被除去離子的遷移，另一部分源于水本身電離產(chǎn)生的H
+和OH
-離子的遷移。
在EDI組件中存在較高的電壓梯度，在其作用下，水會(huì)電解產(chǎn)生大量的H
+和OH
-。這些就地產(chǎn)生的H
+和OH
-對(duì)離子交換樹脂有連續(xù)再生的作用。
EDI組件中的離子交換樹脂可以分為兩部分，一部分稱作工作樹脂，另一部分稱作拋光樹脂，二者的界限稱為工作前沿。工作樹脂承擔(dān)著除去大部分離子的任務(wù)，而拋光樹脂則承擔(dān)著去除弱電解質(zhì)等較難清除離子的任務(wù)。
EDI給水的預(yù)處理是EDI實(shí)現(xiàn)其性能和減少設(shè)備故障的首要條件。給水里的污染物會(huì)對(duì)除鹽組件有負(fù)面影響，增加維護(hù)量并降低膜組件的壽命。
二、EDI及超純水應(yīng)用：
超純水經(jīng)常用于微電子工業(yè)、半導(dǎo)體工業(yè)、發(fā)電工業(yè)、制藥行業(yè)和實(shí)驗(yàn)室。EDI純水也可以作為制藥蒸餾水、食物和飲料生產(chǎn)用水、化工廠工藝用水，以及其它超純水應(yīng)用領(lǐng)域。
EDI組件單件流量范圍從0.5m
3/hr到3.6m
3/hr。每個(gè)組件都有一個(gè)推薦的流量范圍。組件并行排列可以產(chǎn)生一個(gè)幾乎無(wú)限規(guī)模的系統(tǒng)。根據(jù)給水和運(yùn)行的條件，組件可生產(chǎn)出電阻率達(dá)10-18.2 MΩ·cm的純水。
三、EDI設(shè)備安裝：
將EDI組件從包裝箱內(nèi)取出，垂直安裝在機(jī)架上并用螺栓固定牢固。
管路連接：將進(jìn)水、出水、濃極水進(jìn)出口及排氣管路連接好，不能漏水。
電路連接：注意EDI電源進(jìn)線為DC直流電源，接線要區(qū)分正負(fù)極，并將模塊內(nèi)接地線可靠接地。
參照電路圖可靠連接電源進(jìn)線，水泵電機(jī)線路，液位、壓力、電磁閥等控制線路，并確認(rèn)無(wú)誤。
接地線連接方法：將機(jī)架上面接地線共用端點(diǎn)處用接地線可靠接地，方法是用鋼筋磨尖打入地下1米以下深處，將接地線與其連接牢固即可。
四、EDI設(shè)備調(diào)試：
啟動(dòng)前準(zhǔn)備工作：
- 必須仔細(xì)閱讀EDI說(shuō)明書，并明確控制面板的內(nèi)容。
- 檢查所有的水管道和電路連接，并確認(rèn)無(wú)誤。
- 調(diào)校儀表。
- 檢查流量開關(guān)動(dòng)作是否正常。
- 檢查電源系統(tǒng)輸出是否正常。
準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)表格和運(yùn)行記錄本，記錄起始數(shù)據(jù)和觀察到的任何現(xiàn)象。
EDI組件啟動(dòng)：
1、按下電源開關(guān)、增壓泵開關(guān)、EDI電源開關(guān)。系統(tǒng)即會(huì)根據(jù)液位與壓力情況自動(dòng)啟動(dòng)。
2、首先開啟EDI給水泵，將純水入水閥調(diào)節(jié)閥和出水調(diào)節(jié)閥及濃水補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥緩慢旋開。全部開啟濃水排放閥。
3、觀察EDI入水的電導(dǎo)率，超過(guò)設(shè)定值時(shí)自動(dòng)排放，水質(zhì)合格后入水閥打開，排水閥關(guān)閉。
4、對(duì)濃、極水、純水管道實(shí)行脈沖供水以進(jìn)一步從EDI系統(tǒng)中排出空氣。在啟動(dòng)時(shí)除去空氣很重要，因?yàn)榻M件里的氣體會(huì)影響流量和產(chǎn)品水電阻率。
5、調(diào)節(jié)使純水壓力和流量、濃極水壓力和流量均達(dá)到設(shè)計(jì)范圍。
注意：EDI入水壓力不要超過(guò)0.4Mpa；產(chǎn)水流量在4000升/小時(shí)以內(nèi)；濃極水流量大于150升/小時(shí)；特別注意無(wú)論何時(shí)都不允許濃水壓力大于產(chǎn)水壓力。
6、檢查濃水和純水的壓力損失是否正常。
7、啟動(dòng)EDI電源供電系統(tǒng)，慢慢旋動(dòng)“電流調(diào)節(jié)”鈕至規(guī)定電流。
注意：初次開機(jī)允許電流不能超過(guò)4A！EDI運(yùn)行幾個(gè)小時(shí)之后，產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定后再將電流調(diào)至3.5A以下！具體需根據(jù)模塊進(jìn)出水水質(zhì)情況與運(yùn)行情況確定運(yùn)行電流。
8、觀察純水的產(chǎn)量及出水水質(zhì)，水質(zhì)超過(guò)設(shè)定值時(shí)，超標(biāo)排放閥自動(dòng)打開。
- 檢查所有開關(guān)裝置、流量傳感器，設(shè)置是否合理且正確信號(hào)被送到控制中心。
- 記錄電壓、電流、進(jìn)出水水質(zhì)和產(chǎn)品水、濃極水的流量以及運(yùn)行時(shí)間。
- 運(yùn)行中如果出現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，當(dāng)故障*排除后才能重新工作。如果過(guò)載保護(hù)頻繁出現(xiàn)，應(yīng)停機(jī)仔細(xì)檢查，并對(duì)運(yùn)行參數(shù)做適當(dāng)調(diào)整。
EDI組件關(guān)機(jī)：
首先切斷EDI給水泵的電源，EDI供電電源會(huì)同步關(guān)閉。最后關(guān)閉有關(guān)閥門。
五、EDI組件的故障處理方法：
| 故障 | 可能原因 | 解決辦法 |
| 產(chǎn)水流量低 | 膜塊堵塞 | 參考附錄清洗膜塊 |
| 閥門關(guān)閉 | 確認(rèn)所有需要開啟的閥門都正常開啟 |
| 流量開關(guān) | 檢查流量開關(guān)是否設(shè)定正確、運(yùn)作正常 |
| 進(jìn)水壓力低 | 判斷原因，加以解決 |
產(chǎn)
品
水
水
質(zhì)
差
| 電源極性接反 | 立即切斷供電，核實(shí)接線 |
| 電壓太低或太高 | 把直流電壓調(diào)到規(guī)定范圍 |
| 一個(gè)或多個(gè)膜塊沒(méi)有電流或電流低 | 檢查電路連接是否正確 |
| 溫度補(bǔ)償不準(zhǔn)確 | 校驗(yàn)電導(dǎo)率或電阻率表及其溫度補(bǔ)償 |
| 離子交換膜結(jié)垢或污染 | 參考附錄清洗膜塊 |
| 進(jìn)水水質(zhì)超出允許值 | 檢查進(jìn)水水質(zhì)，CO2 是水質(zhì)差的常見(jiàn)影響因素 |
| 給水流量不正常 | 把流量調(diào)到規(guī)定范圍 |
| 膜塊壓差高 | 膜塊堵塞 | 判別污染類別，按照相對(duì)應(yīng)的流程清洗 |
| 流量過(guò)高 | 調(diào)節(jié)流量到規(guī)定范圍 |
| 膜塊壓差低 | 流量過(guò)低 | 調(diào)節(jié)流量到規(guī)定范圍 |
濃/極水流量
低 | 膜塊堵塞 | 參考附錄清洗膜塊 |
| 閥門關(guān)閉 | 檢查濃水出口閥 |
| 流量開關(guān) | 檢查流量開關(guān)的位置和接線 |
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