EDI電除鹽系統:新一代離子交換技術(shù)的革新

EDIElectrodeionization)電除鹽系統,作為連續電除鹽技術(shù)的前提,已逐漸在純水制備領(lǐng)域展現出其獨特的優(yōu)勢。這種技術(shù)摒棄了傳統離子交換(DI)裝置中的酸堿再生步驟,轉而采用混和離子交換樹(shù)脂與離子交換膜的結合,實(shí)現離子的高效去除。

EDI技術(shù)的中心在于利用混和離子交換樹(shù)脂對給水中的陰陽(yáng)離子進(jìn)行吸附。這些被吸附的離子在直流電壓的作用下,通過(guò)陰陽(yáng)離子交換膜被分離并去除。這一過(guò)程實(shí)現了離子交換樹(shù)脂的電連續再生,從而避免了傳統方法中需要頻繁使用酸堿進(jìn)行再生的繁瑣步驟。

離子交換膜與離子交換樹(shù)脂的工作原理相似,它們都能選擇性地透過(guò)離子。陰離子交換膜只允許陰離子透過(guò),而陽(yáng)離子交換膜則只允許陽(yáng)離子透過(guò)。當在陰陽(yáng)離子交換膜之間填充混合離子交換樹(shù)脂時(shí),就形成了一個(gè)EDI單元。這個(gè)單元中的樹(shù)脂填充空間被稱(chēng)為淡水室,而多個(gè)EDI單元的組合則形成了完整的EDI系統。

在直流電壓的推動(dòng)下,淡水室中的離子交換樹(shù)脂開(kāi)始發(fā)揮其作用。樹(shù)脂中的陰陽(yáng)離子分別向正、負極遷移,并透過(guò)相應的離子交換膜進(jìn)入濃水室。與此同時(shí),給水中的離子被離子交換樹(shù)脂吸附,占據了由于離子遷移而留下的空位。這種離子的遷移和吸附過(guò)程是同時(shí)并連續發(fā)生的,從而實(shí)現了對給水中離子的高效去除。

濃水室中的離子在透過(guò)陰陽(yáng)離子交換膜后,維持了電中性。EDI組件的電流量與離子遷移量成正比,其中一部分電流量來(lái)源于被去除離子的遷移,另一部分則源于水本身電離產(chǎn)生的H+OH-離子的遷移。在EDI組件中,由于存在較高的電壓梯度,水會(huì )發(fā)生電解產(chǎn)生大量的H+OH-。這些就地產(chǎn)生的離子對離子交換樹(shù)脂具有連續再生的作用,進(jìn)一步提高了EDI系統的性能和穩定性。

值得注意的是,EDI組件中的離子交換樹(shù)脂可以分為工作樹(shù)脂和拋光樹(shù)脂兩部分。工作樹(shù)脂主要承擔去除大部分離子的任務(wù),而拋光樹(shù)脂則負責去除弱電解質(zhì)等較難清理的離子。這種分工使得EDI系統能夠更高效地去除給水中的各種離子,從而生產(chǎn)出電阻率高于15MΩ·cm的超純水。

綜上所述,EDI電除鹽系統以其獨特的離子交換技術(shù)和電連續再生機制,為純水制備領(lǐng)域帶來(lái)了變化。它不僅能夠替代傳統的離子交換裝置,降低運營(yíng)成本和維護難度,還能夠生產(chǎn)出更高質(zhì)量的超純水,滿(mǎn)足各種工業(yè)和科學(xué)研究的需求。隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步和應用領(lǐng)域的不斷拓展,EDI電除鹽系統有望在未來(lái)發(fā)揮更大的作用。