基本原理
EDI是利用陰、陽(yáng)離子膜，采用對(duì)稱(chēng)堆放的形式，在陰、陽(yáng)離子膜中間夾著陰、陽(yáng)離子樹(shù)脂，水中的離子首先被樹(shù)脂捕捉，陰陽(yáng)離子分別在直流電壓的作用下，向不同的方向遷移，離子通過(guò)相應(yīng)的離子膜而到達(dá)膜的另一側(cè)，使水得到純化。而同時(shí)在電壓梯度的作用下，水會(huì)發(fā)生電解產(chǎn)生大量H+和OH-，這些H+和OH-對(duì)離子膜中間的陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂不斷地進(jìn)行了再生。由于EDI不停的進(jìn)行交換一一再生，使得水的純度越來(lái)越高，所以，zui終產(chǎn)生了高純度的超純水。
三股獨(dú)立水流
Electropure EDI模塊將進(jìn)水流分成了三股獨(dú)立的水流：
1.產(chǎn)水水流(zui高水回收率達(dá)99%)
2.濃水水流(通常5~10%，可以循環(huán)回流到RO進(jìn)水)
3.極水水流(1%，陽(yáng)極和陰極的水排放)
離子選擇性膜
陰離子選擇性膜可以透過(guò)陰離子而不能透過(guò)陽(yáng)離子
陽(yáng)離子選擇性膜可以透過(guò)陽(yáng)離子而不能滲透過(guò)陰離子
樹(shù)脂離子交換技術(shù)
Electropure EDI從水中去除不想要的離子是通過(guò)在淡水室中將它們吸附在離子交換樹(shù)脂上，然后將這些離子輸送到濃水室中。在模塊的淡水室中，陰離子交換樹(shù)脂釋放出氫氧根離子(OH-)與溶解鹽中的陰離子(如：Cl-)交換。同樣，陽(yáng)離子交換樹(shù)脂釋放出氫離子(H+)與溶解鹽中的陽(yáng)離子(如:Na+)交換。
離子遷移
通過(guò)放置在組件兩個(gè)末端的陽(yáng)極(+)和陰極(-)建立一個(gè)直流(DC)電場(chǎng)。直流電場(chǎng)牽引或排斥這些吸附的離子，驅(qū)動(dòng)這些被吸附的離子沿著樹(shù)脂球的表面移動(dòng)，然后穿過(guò)薄膜進(jìn)入到濃水室。
水電解和樹(shù)脂再生
在淡水室中的離子交換樹(shù)脂還會(huì)發(fā)生一個(gè)重要現(xiàn)象，在電壓梯度高的特定區(qū)域，通過(guò)水的電化學(xué)“分解”能夠產(chǎn)生大量的H+和OH-離子。這些區(qū)域中產(chǎn)生的H+和OH-離子在混合離子交換樹(shù)脂中可 以使樹(shù)脂和膜連續(xù)不斷得到再生，并且不需要添加化學(xué)試劑。
電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體
陽(yáng)極處的氧化反應(yīng)產(chǎn)生O2、Cl2
陰極處的還原反應(yīng)產(chǎn)生H2
Electropure EDI各種離子去除特性
在EDI除鹽過(guò)程中用相同的效率并不能去除所有的離子。這個(gè)事實(shí)會(huì)影響產(chǎn)品水的質(zhì)量和純度。
1)首先去除簡(jiǎn)單離子
離子以電荷zui大、質(zhì)量zui小和樹(shù)脂對(duì)其吸附能力zui大的去除效率zui高。
這些典型的離子包括： H+、OH-、Na+、Cl-、Ca2+和SO42- (和一些相似的離子)。在EDI模塊的*個(gè)區(qū)域，相較其它離子，這些離子優(yōu)先被去除。這些離子的數(shù)量直接影響到其它離子的去除。當(dāng)H+和OH-離子變得平衡后，pH值接近7.0。
EDI模塊的*個(gè)區(qū)域被稱(chēng)為“工作床”。
2)其次去除中等強(qiáng)度離子和極化離子 (例如，CO2)
CO2是zui常見(jiàn)的EDI進(jìn)水組成。CO2有著復(fù)雜的化學(xué)發(fā)應(yīng)，依據(jù)其H+離子當(dāng)?shù)貐^(qū)域的濃度，被認(rèn)為是可以適度的離子化：CO2 + H2O = H2CO3 = H+ + HCO3- = 2H+ + CO32-當(dāng)pH值在這個(gè)部分接近7.0左右時(shí)，大部分CO2以重碳酸鹽(HCO3-)形式存在。重碳酸鹽被陰離子樹(shù)脂微弱地吸附，如此仍然不能與“簡(jiǎn)單”離子(例如Cl-、和SO42-) 相抗衡。在EDI模塊的第二個(gè)區(qū)域， CO2 (包括它所有的形式)相較于強(qiáng)度更加微弱的離子優(yōu)先被去除。EDI進(jìn)水中CO2和HCO3-的數(shù)量強(qiáng)烈影響EDI產(chǎn)品水zui終的電阻率以及二氧化硅和硼的去除效率。
3)zui后去除強(qiáng)度微弱的離子 (例如:溶解的二氧化硅和硼)
對(duì)于類(lèi)似二氧化硅分子物質(zhì)的離子化能力相當(dāng)微弱，并且難吸附在離子交換樹(shù)脂上，使用任何反電離過(guò)程都很難將之去除。
如果已經(jīng)去除了所有的“簡(jiǎn)單”離子，并且去除了所有CO2，EDI模塊就能集中去除電離能力微弱的物質(zhì)種類(lèi)。在模塊第三個(gè)區(qū)域的停留時(shí)間非常重要。停留時(shí)間越長(zhǎng)，去除效率就越高。第三個(gè)區(qū)域較長(zhǎng)的停留時(shí)間，需要RO產(chǎn)品水的電導(dǎo)率達(dá)到zui小(去除大量“簡(jiǎn)單”離子)，同時(shí)使RO產(chǎn)水中CO2的數(shù)量zui少化。而且需要使EDI進(jìn)水的pH值在7.0~7.5的*范圍，減少H+離子負(fù)荷和創(chuàng)造CO2轉(zhuǎn)變成離子態(tài)的條件。EDI模塊的第二個(gè)區(qū)域和第三個(gè)區(qū)域被成為“拋光床”。
EDI進(jìn)水中不同的離子種類(lèi)，以及它們的濃度，將直接影響著EDI的工作性能和效率。
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