EDI電除鹽系統:新一代離子交換技術的革新

EDI(Electrodeionization)電除鹽系統,作為連續電除鹽技術的前提,已逐漸在純水制備領域展現出其獨特的優勢。這種技術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脂與離子交換膜的結合,實現離子的高效去除。

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

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

在直流電壓的推動下,淡水室中的離子交換樹脂開始發揮其作用。樹脂中的陰陽離子分別向正、負極遷移,并透過相應的離子交換膜進入濃水室。與此同時,給水中的離子被離子交換樹脂吸附,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程是同時并連續發生的,從而實現了對給水中離子的高效去除。

濃水室中的離子在透過陰陽離子交換膜后,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源于被去除離子的遷移,另一部分則源于水本身電離產生的H+和OH-離子的遷移。在EDI組件中,由于存在較高的電壓梯度,水會發生電解產生大量的H+和OH-。這些就地產生的離子對離子交換樹脂具有連續再生的作用,進一步提高了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脂可以分為工作樹脂和拋光樹脂兩部分。工作樹脂主要承擔去除大部分離子的任務,而拋光樹脂則負責去除弱電解質等較難清理的離子。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和電連續再生機制,為純水制備領域帶來了變化。它不僅能夠替代傳統的離子交換裝置,降低運營成本和維護難度,還能夠生產出更高質量的超純水,滿足各種工業和科學研究的需求。隨著技術的不斷進步和應用領域的不斷拓展,EDI電除鹽系統有望在未來發揮更大的作用。