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大连EDI膜块—EDI超纯水装置

    EDI技术有机结合了电渗析与离换技术的优点,以初级纯水(如反渗透水)作为,可直接生产高纯水,实现了去离子过程连续进填充的离子交换材料自动再生。EDI与电渗析的不同之处在于淡室中填充了离子交换材料,因充材料的选择是EDI关键技术之一。


    目前,EDI膜堆填充材料一般为离子交换树脂,离子交换纤维作为填充材料的研究也有报道,同时,其它类型填充材料的研发也在继续。针对不充材料采取不同的填充方式,这方面的研究也得进展。

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    填充材料

    在EDI膜堆中,填充材料作为离子传导的载体,离子交换、传导的作用,其性能直接影响EDI过进行。填充材料应具备以下性能:交换容量高;速度快;导电能力强;水流阻力小;强度高;无溶等。

    离子交换树脂

    选择离子交换树脂作为填充材料,除能满足上件外,更主要是因为树脂不需要作进一步加工直接使用,而且价格便宜,容易得到,所以自7年美国Millipore公司推出第一台商业化EDI以来,颗粒状离子交换树脂一直被广泛采用。

    目前,市场上颗粒状离子交换树脂种类较多,分类方法不一,一般根据离子交换树脂上所带功能基的特性、功能基上反离子类型和树脂形态等进行分类。

    原理解析

  按照离子交换树脂上所带功能基特性,可将其划分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。带有酸性功能基的叫作阳离子交换树脂;带碱性功能基的叫作阴离子交换树脂。再按功能基上酸、碱的强弱程度,粗略地划分为强酸、弱酸或强碱、弱碱性离子交换树脂。不同类型离子交换树脂在性能上存在一定的差异,因而作为填充材料会使EDI过程出现不同的现象。国内外大多数EDI膜堆均使用强酸、强碱性离子交换树脂。这类树脂的离子交换能力较强,再生也相对容易。而弱酸、弱碱性树脂虽然容易被H+和OH-所再生,但再生后树脂的离子交换能力变弱,因而较少被采用。这主要是由弱酸、弱碱性树脂的选择吸附性决定的。

    在中性水溶液中,弱酸、弱碱性树脂对各种离子的选择性吸附顺序为:H+>>Fe3+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>Li+;OH->>SO42->PO43->NO2->Cl->HCO3-。可以看出弱酸、弱碱性树脂对H+、OH-的选择性系数明显高于其它离子,使得再生后树脂上的H+、OH-不易与溶液中其它离子进行交换。因而,再生后的树脂,离子交换能力变弱,树脂的离子交换、再生过程不能持续高效进行,最终影响膜堆的脱盐率。

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