E-Cell EDI 技術(shù)介紹

1、E-CellTM EDI技術(shù) 內(nèi)容 E-Cell EDI 技術(shù)介紹 EDI工作原理 為什么EDI 優(yōu)于傳統(tǒng)混床 E-CellTM 其他優(yōu)點 E-CellTM 產(chǎn)品規(guī)格 E-CellTM運行,清洗,故障分析E-Cell EDI 技術(shù)介紹EDI 在純水領(lǐng)域中的特性. E-Cell EDI 技術(shù)介紹 減少了減少了95%的化學(xué)藥劑的使用的化學(xué)藥劑的使用 連續(xù)運行連續(xù)運行 無有害廢水排放無有害廢水排放E-Cell EDI 技術(shù)介紹這這是一場水處理技術(shù)的革命是一場水處理技術(shù)的革命. 水處理技術(shù)的發(fā)展歷程水處理技術(shù)的發(fā)展歷程預(yù) 處 理1st Generation2nd Generation3rd Gener

2、ation陰陽離子交換混合離子交換預(yù) 處 理 反 滲 透混合離子交換預(yù) 處 理 反 滲 透E-Cell EDI 技術(shù)介紹在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域得到證實: 電力 / 公用事業(yè) 生物化學(xué) / 醫(yī)藥 半導(dǎo)體 / 微電子 表面處理 (如汽車行業(yè)) 生活消費品和化妝品 常規(guī)工業(yè)E-Cell EDI 技術(shù)介紹典型EDI工藝流程圖 EDI 工作原理EDI 工作原理 E-Cell 模塊進水產(chǎn)水產(chǎn)水進水已失效的樹脂層未消耗的樹脂層過渡轉(zhuǎn)化區(qū)EDI 工作原理若干單元EDI 工作原理陽離子樹脂陽離子樹脂陰離子樹脂陰離子樹脂Na+Cl-H+OH-H2O+淡水室-離子交換樹脂EDI 工作原理陽離子樹脂陽離子樹脂陰離子樹脂陰離

3、子樹脂陽離子膜陰離子膜OH-OH-Cl-Na+H+H+OH-H+-+淡水室-離子遷移過程EDI 工作原理樹脂樹脂樹脂樹脂OH-H2OH+Na+Cl-OH-H+淡水室 水分子的分解和再生EDI 工作原理陽離子不能穿陽離子不能穿過陰離子交換膜過陰離子交換膜 陰離子不能穿陰離子不能穿過陽離子交換膜過陽離子交換膜濃水室陰離子交換膜陽離子交換膜淡水室淡水室淡水室淡水室Cl-OH-Na+H+EDI 工作原理陰離子交換膜陽離子交換膜淡水室淡水室淡水室淡水室Cl-OH-Na+H+Cl-Na+-高高pH低低pH濃水室EDI 工作原理氫氧根離子的影響 H+ 和 OH- 離子的數(shù)量是其它（被污染的）離子的2 到 9

4、 倍 濃水側(cè)的陽離子交換膜 pH值很低 (H+ 離子多) 濃水側(cè)的陰離子交換膜 pH值很高 (OH-離子多) 極端的pH值容易導(dǎo)致結(jié)垢! 濃水室流速加大可以減少結(jié)垢EDI 工作原理陰極側(cè)化學(xué)反應(yīng)_陰極2H2O + 2e- = 2OH-(aq) + H2(g) 產(chǎn)生氫氣 7.0 mL(STP)/安培/分鐘 高pH 有可能結(jié)垢EDI 工作原理陽極側(cè)化學(xué)反應(yīng)+陽極 產(chǎn)生氧氣 3.5 mL (STP)/安培/分鐘 微量氯氣產(chǎn)生 電極排放口1-2 ppm (NaCl含量400 uS/cm) 低pH2H2O = 4H+(aq) + O2(g) + 4e- (2Cl-(aq) = Cl2 (g) + 2e-

5、) EDI 工作原理極水室極水室 兩個極水室的極水由濃水回路補充。 極水室從靠近的離子交換膜得到離子。 極水帶走離子和電解反應(yīng)生成氣體(H2 ,O2)。 陽極極化水和陰極極化水在極水室出口混合. 陽極極化水(高pH)和陰極極化水(低pH)混合后中和EDI 工作原理濃水電導(dǎo)率 離子從淡水室遷移到濃水室 更高的系統(tǒng)回收率 更高的濃水循環(huán)回路電導(dǎo)率 更高的濃水循環(huán)回路電導(dǎo)率 在相應(yīng)的電壓條件下, 能夠運輸更多的電流 減少濃水室結(jié)垢的趨勢 濃水循環(huán)回路電導(dǎo)率: 50-600 uS/cm 通常情況下,單靠EDI進水補充和濃水循環(huán)不能達到此要求,因此可以采取的措施為加鹽EDI 工作原理 離子交換過程按照動

6、力學(xué)和熱動力學(xué),去除水中污染性離子 離子沿離子交換樹脂表面向兩端的電極遷移,其穿過離子交換膜進入濃水室 濃水室中的離子被離子交換膜阻隔于濃水室中,不能再返回淡水室 遷移到濃水室的H+ 和 OH- 重新結(jié)合形成H2OEDI 工藝過程綜述EDI 工作原理 淡水室中水分子電離生成持續(xù)的H+ 和 OH- 離子流,從而產(chǎn)生持續(xù)的再生過程. 由于極化水中含有微量的氯氣和氫氣, 極化排放水將與濃水排放水分開,單獨排放。 EDI 工藝過程綜述EDI 工作原理若干單元EDI 工作原理EDI 膜塊分解圖 陰極 陰離子膜濃水流道柵 陽離子膜淡水流道柵EDI 工作原理回收率回收率回收率 = 產(chǎn)水流量產(chǎn)水流量 進水流量

7、進水流量進水流量進水流量 = 產(chǎn)水流量產(chǎn)水流量 + 極水排放量極水排放量 +濃水排放量濃水排放量回收率回收率 = 產(chǎn)水流量產(chǎn)水流量 產(chǎn)水流量產(chǎn)水流量 + 極水排放量極水排放量 +濃水排放量濃水排放量E-Cell 系統(tǒng)中的流量計系統(tǒng)中的流量計: 產(chǎn)水流量計,極水排放流量計,濃水排放流量計, 濃水 進水流量計EDI 工作原理系統(tǒng)回收率 E-Cell 系統(tǒng)的回收率主要由進水硬度決定 高進水硬度 需要更小的系統(tǒng)回收率 低回收率減少了結(jié)垢的機會 降低系統(tǒng)回收率, 也即減少濃水循環(huán)回路的硬度 通過調(diào)節(jié)濃水排放量,以調(diào)整系統(tǒng)的回收率EDI 工作原理系統(tǒng)回收率進水硬度 系統(tǒng)回收率 MK-2 EDI系統(tǒng)濃水(p

8、pm as CaCO3)循環(huán)回路電導(dǎo)率 (mS/cm) 0.0 0.1095%- -0.10 1.0090%+ 400 500 當進水硬度為0.10 1.0 (ppm as CaCO3), 需要定期清洗. 如果進水硬度0.50 (ppm as CaCO3),請咨詢 E-Cell 公司.主要影響: 減少濃水室中Ca2+ & Mg2攜帶電流的機會 降低的Ca2+ & Mg2+流動通量 降低結(jié)垢的速率次要影響: 增加濃水室的離子強度 增加對垢類的溶解 降低垢類形成機會加鹽對垢類形成的影響EDI 工作原理為什么EDI 優(yōu)于傳統(tǒng)混床為什么EDI 優(yōu)于傳統(tǒng)混床傳統(tǒng)混床技術(shù)要求如下傳統(tǒng)混床技

9、術(shù)要求如下: 酸,堿等化學(xué)品 間歇性樹脂再生 有害廢水排放為什么EDI 優(yōu)于傳統(tǒng)混床EDI 提供了環(huán)保型的選擇方案:1. 無需用化學(xué)藥劑再生2. 連續(xù)運行, 操作簡便3. 減少設(shè)備占用空間4. 無有害廢水排放 為什么EDI 優(yōu)于傳統(tǒng)混床不需要運輸和儲藏危險的化學(xué)品操作更安全1. 無需用化學(xué)藥劑再生無需用化學(xué)藥劑再生為什么EDI 優(yōu)于傳統(tǒng)混床2. 連續(xù)運行連續(xù)運行，操作簡便操作簡便消除了間歇運行弊端，保證水質(zhì)的連續(xù)穩(wěn)定不需要操作人員的 人工干預(yù)無需復(fù)雜的操作步驟MOhm.cmTime18.2混床的間歇運行過程混床的間歇運行過程為什么EDI 優(yōu)于傳統(tǒng)混床2. 連續(xù)運行連續(xù)運行，操作簡便操作簡便消除

10、了間歇運行弊端，保證水質(zhì)的連續(xù)穩(wěn)定不需要操作人員的 人工干預(yù)無需復(fù)雜的操作步驟EDI的連續(xù)運行過程的連續(xù)運行過程EDI 持續(xù)16 到 18 Mohm.cm 的水質(zhì)MOhm.cmTime18.2為什么EDI 優(yōu)于傳統(tǒng)混床3. 3. 減少設(shè)備占用空間減少設(shè)備占用空間不需要很高的廠房占地面積小系統(tǒng)所需預(yù)留空間最小 運輸和安裝重量輕RO-EDI 陰 陽 床RO - 混床為什么EDI 優(yōu)于傳統(tǒng)混床不再需要廢水中和池 濃水排放可以循環(huán)利用 更符合環(huán)保要求 支持 ISO 14000 的要求4. 4. 無有害廢水排放無有害廢水排放 E-CellTM 其它 優(yōu)點優(yōu)點E-CellTM 其它 優(yōu)點優(yōu)點1. 模塊化設(shè)

11、計 更高的壓力等級和大的產(chǎn)水量 (1.6 to 3.4 m3/hr/塊) 多達31項的模塊檢測并頒發(fā)質(zhì)量證書 模塊化的設(shè)計,使EDI系統(tǒng)產(chǎn)水量大到450 m3/hr ,就象搭積木一樣方便 可以按重工業(yè)要求進行裝配 E-CellTM 其它 優(yōu)點優(yōu)點2. 靈活的標準化系統(tǒng) 任何產(chǎn)水量要求，甚至出力 450 m3/hr 以上的系統(tǒng)都可以方便配置 系統(tǒng)可以按用戶的特殊要求來設(shè)計和裝配 (儀表, 水泵, 控制方式等) 3. 更優(yōu)的產(chǎn)水品質(zhì)(蒸汽/電力) 可以保證產(chǎn)水硅的含量 5 ppb 保證出水電阻率16 Mohm.cm 以上E-CellTM 其它 優(yōu)點優(yōu)點E-系數(shù)% 脫除率3. 更優(yōu)的產(chǎn)水品質(zhì)(電子行

12、業(yè))產(chǎn)水中硼的含量可以達到 0.085 ppm 以下可以保證產(chǎn)水硅的含量 1 ppb產(chǎn)水電阻率16 18.2 Mohm.cm用 RO / E-Cell / 拋光混床 來保證 18.2 Mohm E-CellTM 其它 優(yōu)點優(yōu)點E-系數(shù)% 脫除率E-CellTM 其它 優(yōu)點優(yōu)點4. 更好的運行控制 模塊特性能得到完全展現(xiàn) 運行方式可優(yōu)化調(diào)整以滿足不同的產(chǎn)水要求E-CellTM 其它 優(yōu)點優(yōu)點5. 易于安裝, 操作和維護 模塊化設(shè)計:- 在最短的停工期內(nèi)即可方便地對系統(tǒng)進行擴容或更換模塊- 安裝, 操作, 重組, 改裝和維護都相當簡便 如果系統(tǒng)內(nèi)某一個模塊因故暫時脫離工作, 進水能夠在其余模塊中重

13、新分配,使系統(tǒng)的 總體運行效果不受影響E-CellTM 其它 優(yōu)點優(yōu)點6. 不斷的改進GE 承諾對現(xiàn)有產(chǎn)品進行精益求精的改進和創(chuàng)新6 質(zhì)量保證體系能夠完全確保產(chǎn)品的質(zhì)量E-CellTM產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格MK-2E/ST 模塊模塊用于電子工業(yè)和重工業(yè)用于電子工業(yè)和重工業(yè)參數(shù)參數(shù)美制單位美制單位公制單位公制單位產(chǎn)水流量7.5 to 20 gpm 1.6 to 4.5 m3/h回收率 90 to 95% 90 to 95%溫度 40 to 100oF 5 to 38oC進水壓力 45 to 100 psig 3.1 to 6.8 bar進水與產(chǎn)水之間的壓力差 20 to 35 psi 15gpm 1.

14、4 to 2.4 bar 3.4 m3/h 模塊尺寸 12” 寛 x 19” 長 x 24” 高 30cm 寬 x 49cm 長 x 61cm 高連接管材料 PP PP能耗*0.06 到 3.75 KWhr/1000gal0.02 到 1 KWhr/m3(典型值 - 1.25 KWhr/1000gal)(典型值 - 0.3 KWhr/m3)E-CellTM產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格*這個能耗包含了整流器80%有效損耗和20%是熱損耗.進水水質(zhì)進水水質(zhì)單位單位 MK-2E/ST, MK-2MiniTEAppm25電導(dǎo) mS/cm65(以水中的NaCl含量)pH5 to 9硬度 ppm CaCO30.5 硅

15、(活性) ppm0.5TOC ppm0.5總氯 ppm0.05Fe, Mn, H2S ppm0.01SDI 15 分鐘1.0E-CellTM產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格E-CellTM產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格保證保證ppb SiO2ppm as CaCO3 TEAppm CO2溫度溫度 C20 ppb=500207.51010 ppb=250207.5105 ppb=150155.010產(chǎn)水硅產(chǎn)水硅(SiO2)保證保證保證保證進水硼含量進水硼含量 硼去除率硼去除率1 ppb2-10 ppb96%10 ppb150 ppb95%20 ppb300 ppb94%E-CellTM產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)水硼保證產(chǎn)水硼保證MK

16、-2Pharm 模塊模塊用于制藥工業(yè)用于制藥工業(yè)參數(shù)參數(shù)美制單位美制單位 公制單位公制單位產(chǎn)水流量7.5 到 20 gpm 1.6到 4.5 m3/h回收率 90 到 95% 90 到 95%溫度 40 到 100oF 5到 38oC進水壓力 45 到 100 psig 3.1 到 6.8 bar進水與產(chǎn)水之間的壓力差 20 到 35 psi 15gpm 1.4到 2.4 bar 3.4 m3/h 外形尺寸 12”寬 x 19” 長 x 24”高 30cm 寬x 49cm 長x 61cm 高連接管材料 PP PP能耗*0.06 到 3.75 KWhr/1000gal0.02 到 1 KWhr/

17、m3(典型值 - 1.25 KWhr/1000gal)(典型值 - 0.3 KWhr/m3)E-CellTM產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格* 這個能耗包含了整流器80%的有效損耗和20%是熱損耗.進水水質(zhì)進水水質(zhì)單位單位 MK-2PharmTEAppm16電導(dǎo) mS/cm 40(以NaCl含量計)pH 5 to 9硬度 ppm CaCO30.5硅(活性)ppm0.5TOCppm0.5總氯 ppm0.05Fe, Mn, H2Sppm0.01SDI 15 分鐘1.0E-CellTM產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格模塊類型模塊類型電氣參數(shù)電氣參數(shù)MK-2E600 或 400 VDC1.5 到 4.5 ADCMK-2Mini300

18、 或 200 VDC1.5 到 4.5 ADCMK-2Pharm600 或 400 VDC1.5 到 4.5 ADCE-CellTM產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格進水必須符合反滲透直接產(chǎn)水標準進水必須符合反滲透直接產(chǎn)水標準: 需要避免物理、化學(xué)和生物污染 物理污染: PVC 碎片; 金屬碎屑; 污垢; 塵土; 花粉; 焊渣; 樹脂顆粒等 化學(xué)污染: 氧化劑，如氯氣; 多價陽離子，如鐵、錳等; 環(huán)氧樹脂及玻璃鋼容器制作過程中所用的硬化劑 污染物的來源: 敞開式儲罐, 脫氣塔, 沒有在EDI前配過濾器的軟化器等進水特別注意事項E-CellTM運行運行,清洗清洗,故障分析故障分析影響影響E-Cell 性能的四個參

19、數(shù)：性能的四個參數(shù)：1. 進水水質(zhì)和溫度2. 電流3. 壓力4. 流量E-CellTM 運行E-CellTM 運行1) 進水水質(zhì) CO2 會造成進水水質(zhì)差 TEA 25 ppm 以 CaCO3 計, ( Pharm系列 TEA 16 ppm ) 硬度超過 1.0 ppm 會導(dǎo)致EDI模塊結(jié)垢 硅含量超過 500 ppb時也會引起結(jié)垢，特別有Mg2+存在時候2) 電流 每個模塊的平均電流必須足夠負擔進水中的離子含量 E-Calc 設(shè)計軟件要求電流 單個模塊的電流：1.5 4.5 Amp/模塊 1.5 - 3.0 Amp/模塊的電流對絕大多數(shù)進水已經(jīng)足夠E-CellTM運行3) 操作壓力 淡水室壓

20、力通常比濃水室壓力大 5-10 psi (0.3-0.7 bar) 新的E-Cell 模塊的壓差 根據(jù)E-Factor = 電流 /(流量 * TEA) 1.4-2.4 bar (在3.41; 2.84 ; 1.14 m3/h流量條件下)淡進淡進淡出淡出濃進濃進濃出濃出壓力E-CellTM運行4)流量 如果低于模塊允許的最小流量 模塊內(nèi)溫度上升，將導(dǎo)致模塊熱損壞 直流電在模塊中產(chǎn)生熱量將無處散發(fā) 在正常流量情況下，淡水室溫度變化 T 淡進- T 淡出 1.0 ppm 系統(tǒng)回收率太高 E-CellTM 系統(tǒng)的儲藏或停機超過 3 天而沒有經(jīng)過正常的長期停機程序污染的種類: 硬度 金屬氧化物 有機物

21、 生物污染E-Cell清洗E-Cell清洗污染的征兆: 模塊壓差增大 產(chǎn)水,濃水或極化水流量減小 電壓增大 產(chǎn)水水質(zhì)降低 E-Cell清洗 E-Cell 進水硬度與運行時間清洗間隔對照表進水硬度與運行時間清洗間隔對照表.01002003004005006007008000.10.20.30.40.50.60.70.80.91硬度硬度 (ppm as CaCO3)Time Between Cleanings (days)8 h/d 5 d/week12 h/d 5 d/week24 h/d 7 d/weekE-Cell 故障分析產(chǎn)水電阻率低原因分析產(chǎn)水電阻率低原因分析: 可以分析如下運行情況 各模塊的平均電流 各模塊的實際電流 淡水室和濃水室的壓力 流量過低 運行情況隨時間變化的趨勢 壓差上升; 模塊“電阻” 增加E-Cell故障分