EDI系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝調(diào)試

1、EDI 簡介EDI即Electrodeionization的縮寫，它是一種將電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù)結(jié)合在一起的脫鹽新工藝。1986年商用EDI出現(xiàn)于制藥行業(yè)二十世紀(jì)九十年代大型商用EDI開始在化學(xué)和半導(dǎo)體行業(yè)被使用新一代EDI設(shè)備誕生于1997年進(jìn)入2000年以來，在北美及歐洲EDI已占據(jù)了超純水設(shè)備相當(dāng)部分的市場自2001年,EDI在國內(nèi)得到越來越廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。水處理工業(yè)的革命連續(xù)電除鹽裝置和傳統(tǒng)離子交換相比，EDI 所具有的優(yōu)點(diǎn)：Ø無需酸堿儲備、稀釋和運(yùn)輸裝置Ø無再生污水及污水處理設(shè)施Ø節(jié)省反沖和清洗用水，高產(chǎn)率生產(chǎn)超純水ØEDI 再生時不需要

2、停機(jī)Ø提供穩(wěn)定的水質(zhì)Ø耗能低Ø操作管理方便，勞動強(qiáng)度小Ø安裝簡單，運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用低廉Ø濃水可做軟化水，提高了水的利用率EDI 組件結(jié)構(gòu)Ø淡水室 Ø濃水室Ø極水室 Ø絕緣板Ø電源及水路連接EDI 淡水室工作過程描述陰膜Na+Cl-Cl-Na+Na+Cl-Na+Cl-H+OH-H+Cl-, Na+濃水濃水陽膜陰膜陽膜給水產(chǎn)品水(-)負(fù)極(+)正極：在EDI淡水室發(fā)生的電化學(xué)過程： 離子的交換 離子在電場作用下定向遷移 水分解成 OH-和H+ 離子 OH-和H+ 離子再生樹脂EDI 濃水室工作過程描述

3、： 純水純水H+Na+Cl-Cl-, Na+OH-陽膜Cl-, Na+(+)正極(-)負(fù)極陰膜Cl-Na+給水給水陽離子透過陽膜進(jìn)入濃水室，由于膜的選擇透過性，陽離子不能透過陰離子交換膜，而被阻留在濃水室陰離子透過陰膜進(jìn)入濃水室，由于膜的選擇透過性，陰離子不能透過陽離子交換膜，而被阻留在濃水室濃水側(cè)的陽離子交換膜PH很低，濃水側(cè)的陰離子交換膜PH很高。過高的PH極易產(chǎn)生結(jié)垢。EDI 中弱電解質(zhì)的去除：ACACOH-H+H+OH-H+H+HCO3-HCO3-Na+精細(xì)凈化樹脂工作樹脂 Cl-(-)負(fù)極(+)正極Na+Cl-Cl-Na+Na+Cl-給水濃水Cl-, Na+濃水EDI 極水室化學(xué)過程

4、負(fù)極 H+ 2H2O+2e=2OH-+H2²² H+生成氫氣Na+² PH高² 易結(jié)垢Na+EDI 工作過程總結(jié)雜質(zhì)離子在淡水室中通過離子交換除去雜質(zhì)離子及H+及OH-在電場作用下遷移至濃水室雜質(zhì)離子在濃水室得到收集極水產(chǎn)生了氫氣、氯氣和氧氣，需排放大量電流通過，產(chǎn)生熱量，需控制最低流量。給水條件以下是保證EDI正常運(yùn)行的最低條件，為了使系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果更佳，設(shè)計(jì)時應(yīng)適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)。給水：RO純水，電導(dǎo)率為1-40S/cm（以25度時NaCl溶液計(jì)）。一般應(yīng)經(jīng)過單級反滲透+軟化或者雙級反滲透處理。TEA（總可交換陰離子，以CaCO3計(jì)）：<25ppm.p

5、H ：6.09.0（最佳電阻率性能對應(yīng)的pH范圍為 7.09.0 ）。溫度： 5-35°C（41-95°F）。進(jìn)水壓力：最大為4bar（60psi）。出水壓力：濃水和極水的出口壓力必須低于產(chǎn)品水的出口壓力。硬度（以CaCO3計(jì)）：進(jìn)水硬度<0.1 ppm，回收率是95%；進(jìn)水硬度0.1-0.5 ppm，回收率是90%；進(jìn)水硬度0.5-0.75 ppm，回收率是80-85%；當(dāng)入水硬度為0.75-1ppm時，需要得到廠家認(rèn)可 。有機(jī)物：最大為0.5 ppm TOC，建議值為零。氧化劑：最大為0.05 ppm(Cl2)，0.02 ppm(O3)。變價金屬：Fe最大為0.0

6、1 ppm，Mn最大為0.01 ppm。二氧化硅 ：小于0.5 ppm。二氧化碳的總量：二氧化碳含量將明顯影響產(chǎn)品水電阻率。如果CO2 大于10 ppm， EDI系統(tǒng)不能制備高純度的產(chǎn)水。可以通過調(diào)節(jié)反滲透進(jìn)水 pH 值或使用脫氣裝置來降低CO2 量。EDI 的工藝條件典型的EDI系統(tǒng)工藝流程圖：EDI 的工藝條件EDI正常運(yùn)行的必要條件Ø預(yù)處理正常Ø溫度在限制范圍之內(nèi) Ø入水符合最低入水標(biāo)準(zhǔn)Ø極水流量高于最小值 Ø濃水流量高于最小值 Ø濃水排放流量高于最小值Ø純水流量高于最小值工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)Ü滿足上述入水條件,一般

7、用RO產(chǎn)水或水質(zhì)相當(dāng)?shù)乃?Ü為防止EDI被堵塞，需在EDI前加1um過濾器。Ü盡可能采用濃水循環(huán)方式，以增大濃水室流速，以降低結(jié)垢傾向。當(dāng)入水水質(zhì)較好時，可不采用濃水循環(huán)，如電導(dǎo)率較低，可采用在濃水、極水側(cè)加鹽方式，以減小膜塊內(nèi)電阻。濃水加鹽應(yīng)控制在200-300us/cm之間。當(dāng)采用濃水加鹽時應(yīng)注意：1. 在加藥箱中設(shè)置低液位報(bào)警開關(guān).2.NaCl必須是分析純或更高級別的. 二氧化碳的影響二氧化碳含量將明顯影響產(chǎn)品水電阻率。如果CO2 大于10 ppm， EDI系統(tǒng)不能制備高純度的產(chǎn)水?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)反滲透進(jìn)水 pH 值或使用脫氣裝置來降低CO2 量。注意:當(dāng)采用脫氣方式時

8、, 氣體必須經(jīng)過除菌過濾.硬度（以CaCO3)：<1.0ppm。當(dāng)入水硬度較高時，大于0.5ppm時建議采用軟化措施。如系統(tǒng)流量較小時，可采用反滲透前軟化工藝；如流量較大時，可采用反滲透+軟化工藝。當(dāng)采用反滲透+軟化工藝時，樹脂的處理一定要注意。（詳見調(diào)試部分）機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)Ü管道選用建議采用工程塑料連接，如：PP、PVC、PE、PVDF，如果用不銹鋼，需用塑料件進(jìn)行過渡Ü管道尺寸主管道尺寸不能太小，應(yīng)選擇合適的流速使多模塊系統(tǒng)中各模塊的流量盡量均勻建議管道流速在2m/sec以下Ü高位放氣在純水、濃水管道上安裝手動排氣閥在極水管道上安裝高位放氣，把極水中產(chǎn)生的

9、H2、Cl2等排到大氣中Ü閥門選用閥門選用和管道一致。Ü給水泵選用泵體過流部分選用SUS304或更高級別的材料；或選用工程塑料Ü濃水循環(huán)泵選用流量為：1/3純水產(chǎn)量；揚(yáng)程：30-35m，材料與給水泵選用一致Ü加藥泵選用 選型：1.系統(tǒng)流量100m3 /h，回收率90%，濃水電導(dǎo)率為300 us/cm2.補(bǔ)充水量為：100/0.9-100=113 /h3.假設(shè)補(bǔ)充水含鹽量為零 4.所需要的飽和鹽水量： 假設(shè)1ppm=2us/cm 飽和鹽水大約250g/L 加鹽量=0.15g/L×11 ×1000L/250g/L =6.6L/H儀器儀表選

10、用Ü壓力表建議選用0-0.6MPa壓力表安裝的位置： 純水入水 純水出水 濃水入水 濃水出水 極水入水Ü壓力開關(guān)建議選用0-0.6MPa壓力開關(guān)安裝的位置： 給水管路Ü流量計(jì) 安裝位置： 純水出水 濃水入水 濃水排放 極水入水Ü流量開關(guān)流量開關(guān)必須選用適當(dāng) 安裝位置： 極水入水 濃水排放 濃水入水 純水產(chǎn)水Ü電導(dǎo)率、電阻率儀入水電導(dǎo)率 濃水電導(dǎo)率產(chǎn)水電阻率 儀表必須有繼電器或4-20mA輸出Ü整流器1.輸出電壓為0-300V 2.輸出電流為0-6A連續(xù)可調(diào)，紋波系數(shù)小于5%3.可實(shí)現(xiàn)電流、電壓模式控制4 具有短路、過載、漏電等保護(hù)功能

11、5 具有信號反饋功能6 具有信號報(bào)警功能Ü控制柜當(dāng)系統(tǒng)流量較大時,供水泵應(yīng)采用變頻或軟啟啟動.電源為總線、分線式,方便系統(tǒng)斷電維護(hù).電源線徑必須符合國標(biāo)要求.Ü控制原理： 控制系統(tǒng)應(yīng)分自動及手動兩個獨(dú)立系統(tǒng) 當(dāng)采用自動控制時應(yīng): 1.將入水閥及不合格排水閥于開狀態(tài) 2.啟動供水泵 3. 5秒鐘后啟動濃水循環(huán)泵,同時啟動加鹽泵 4.確認(rèn)產(chǎn)水流量、濃水流量、濃水排放流量、 極水流量（一般為5-30秒），啟動整流器 5.產(chǎn)水合格后,切換產(chǎn)水和排放閥.電器及控制當(dāng)出現(xiàn)故障時應(yīng):1.當(dāng)出現(xiàn)以下情況時應(yīng)斷電、停機(jī)，報(bào)警：產(chǎn)水流量低于最小值濃水流量低于最小值濃水排放流量低于最小值 極水流

12、量低于最小值2.當(dāng)出現(xiàn)以下情況時應(yīng)斷電、停機(jī)，報(bào)警：濃水泵故障時電源故障時 3.當(dāng)出現(xiàn)以下情況時應(yīng)泄流、斷電、停機(jī)，報(bào)警：給水壓力過高時當(dāng)入水不合格時 4.當(dāng)出現(xiàn)以下情況時，應(yīng)報(bào)警，暫不停機(jī)：濃水電導(dǎo)率低產(chǎn)水電阻率低 5.當(dāng)系統(tǒng)故障產(chǎn)生時，應(yīng)先停電，后停水。膜組件運(yùn)輸及保存保存溫度應(yīng)在5-35度之間，在北方冬季時，應(yīng)采用保溫措施。系統(tǒng)安裝組件安裝組件采用垂直安裝方式，下部為入水，上部為產(chǎn)水。組件應(yīng)采用一端固定，防止滑動。組件可以采用并聯(lián)方式，以滿足高產(chǎn)水量，但不宜超過4塊，避免水流不平均。管道安裝管路安裝必須多點(diǎn)支撐，避免模塊受力損傷接口塑料碎屑、焊渣應(yīng)清除完畢后再進(jìn)行連接在每個組件的純水出入

13、口、濃水出入口安裝球閥，方便維護(hù)和更換。Ü流體接地應(yīng)在以下部分接地：純水入口純水出口濃水入口濃水出口極水入口極水出口Ü流體接地接地接頭的規(guī)格：面積：至少13cm2的面積與流體接觸材質(zhì)：SUS304不銹鋼接地點(diǎn)必須在儀表之前，避免對儀表的干擾Ü電器安裝必須由相應(yīng)資質(zhì)的人安裝Ü電器安裝系統(tǒng)調(diào)試Ü準(zhǔn)備工作如果采用了脫氣、RO+軟化工藝，必須做好著以下兩部分的調(diào)試工作Ü準(zhǔn)備工作 脫氣注意事項(xiàng)：如果采用脫氣膜+吹氣方式時，必須對空氣進(jìn)行0.22um除菌過濾Ü準(zhǔn)備工作當(dāng)采用RO+軟化+EDI的方式時，必須對樹脂的進(jìn)行清洗處理，方法如下：

14、水洗，3%HCl浸泡24小時水洗，1%NaOH+5%NaCl浸泡24小時水洗，3%HCl浸泡24小時正常再生注意：再生時鹽的鐵錳含量必須低于5ppm Ü開機(jī)準(zhǔn)備仔細(xì)閱讀操作手則。檢查系統(tǒng)管路，保證連接正確、完畢。檢查電路系統(tǒng)，保證連接正確、完畢。檢查儀表系統(tǒng)，保證連接正確、完畢調(diào)試給水泵及濃水泵。逐個調(diào)試整流單元校準(zhǔn)、設(shè)置儀表調(diào)試自動控制系統(tǒng)及各流量、壓力開關(guān)上述工作完成后，用水沖洗系統(tǒng)管路，準(zhǔn)備系統(tǒng)開機(jī)。注意：上述所有過程膜組件都必須處于斷電狀態(tài)Ü系統(tǒng)啟動1、開EDI系統(tǒng)控制電源。2、啟EDI給水泵3、察EDI入水電導(dǎo)率，超過設(shè)定值時，自動排放，如合格，入水電閥打開，排水

15、電閥關(guān)閉，如不符合以上描述，需檢查電導(dǎo)儀，并重新設(shè)置4、慢打開濃水補(bǔ)水閥，待水充滿濃水室后，打開濃水排氣閥，當(dāng)有大量水連續(xù)排除時，關(guān)閉排氣閥5、啟濃水循環(huán)泵6、純水、濃水、極水管道實(shí)行脈沖供水以進(jìn)一步從EDI系統(tǒng)中排出空氣7、節(jié)純水流量、濃水流量、濃水排放流量、極水流量達(dá)到設(shè)計(jì)范圍 8、EDI電源打開,使EDI盡快供電.9、節(jié)純水入口壓力比濃水入口壓力高0.3-0.5kg/cm2，純水出口壓力比濃水出口壓力高0.5-0.7 kg/cm2.避免濃差滲透影響產(chǎn)水水質(zhì).10、節(jié)濃水電導(dǎo)率在300us/cm左右. 11、節(jié)電流至規(guī)定值,且設(shè)置至電流模式.12、運(yùn)行記錄表,做詳細(xì)記錄12.Ü系

16、統(tǒng)關(guān)機(jī)1、EDI模塊電源“電流調(diào)節(jié)”至“0”,然后關(guān)斷2、斷EDI給水泵、濃水循環(huán)泵電源3、閉EDI系統(tǒng)控制電源停機(jī)維護(hù)Ü短期停機(jī)1、須關(guān)斷電源供電2、須關(guān)斷給水泵、濃水循環(huán)泵、加鹽泵3、水閥、出水閥必須關(guān)閉4、組件不脫水干燥Ü短期停機(jī)1、須關(guān)斷電源供電2、須關(guān)斷給水泵、濃水循環(huán)泵、加鹽泵3、水閥、出水閥必須關(guān)閉4、組件不脫水干燥膜塊維護(hù)Ü初次使用 組出廠前,螺母已扭好,運(yùn)行之前如果發(fā)現(xiàn)個別螺母有松動,應(yīng)將所有螺母再次調(diào)整到20 ft-1bs,最大不超過25 ft-1bs.Ü長期維護(hù)定期檢查螺拴扭矩,必要時作調(diào)整系統(tǒng)清洗清洗系統(tǒng)流程：Ü濃水側(cè)結(jié)垢清洗方法1 5%檸檬酸溶液方法2 3%HCL溶液Ü淡水側(cè)結(jié)垢清洗方法 1%NaOH+5%NaCl溶液Ü除菌清洗方法 1% 過氧乙酸溶液故障分析Ü產(chǎn)水水質(zhì)差1. 原因：濃水出入口壓力與純水出入口壓力接近處理方法，節(jié)至標(biāo)準(zhǔn)要求2. 現(xiàn)象：電壓較高而電流很低原因:正負(fù)極接反 處理方法:切斷電源,核對接線3. 現(xiàn)象:產(chǎn)水水質(zhì)差,而入水電導(dǎo)率顯示較低原因:檢測入水,C