電去離子凈水技術(shù)—實用分析方法的應(yīng)用討論(二)  
 

一、高含鹽量時工況

        這種工況是指EDI用于制備部分脫鹽水時的工況。這時，EDI的進水是自來水或經(jīng)除懸浮物預(yù)處理的原水,其含鹽量一般在200～300mg/L左右。這種部分脫鹽水分別用于作為低壓鍋爐補給水和一般工業(yè)上用來調(diào)配涂料及清洗的用水。
       按我國低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,蒸汽鍋爐采用鍋外化學(xué)水處理時給水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達到硬度≤0.03ｍｍｏｌ/L，而對熱水鍋爐則放寬硬度到≤0.6ｍｍｏｌ/L。標(biāo)準(zhǔn)對水含鹽量沒有限制，應(yīng)由采用此含鹽量給水時核算鍋爐排污率在經(jīng)濟上是否合理來定。一般工業(yè)用戶對部分脫鹽水水質(zhì)的要求未作規(guī)定,根據(jù)用途不同，對水質(zhì)的要求也有所差別，但對水質(zhì)的一般要求與對工業(yè)鍋爐給水的要求不相上下。這類用戶采用EDI脫鹽時，EDI就處在高含鹽量時的工況。
        與低含鹽量時工況相同，脫鹽一開始,不計離子的電滲析遷移。等淡水室工作一段時間后,樹脂層必然會出離子交換層譜。這一層譜，自上而下，對陽離子，是Fe³⁺和Ca²⁺（含Ｍｇ2+)失效層、Ca²⁺+Na⁺的工作層以及Na⁺(可能含少量H⁺⁾保護層；對陰離子，則是So₄^2-和Cl^-失效層、Cl^-+Hco₃^-(含Hsio₃^-)工作層以及Hco₃^-(含Hsio₃^-可能還含少量OH^-)保護層^。
        與EDI處在低含鹽量工況時一樣，高含鹽量工況時EDI樹脂層的自再生仍然靠直流電場作用下水的電離。在EDI正常運行中，自EDI要是在保護層中進行，如果EDI能間隔運行，那么停運的EDI利用更改運行參數(shù)如提高電壓，可實現(xiàn)EDI樹脂層的*再生。此時靠水電離出H⁺和OH^-離子，將樹脂全部轉(zhuǎn)變?yōu)镠型和OH型,一旦EDI重新投運，則其樹脂層又很快建立起上述離子交換層譜。從而實現(xiàn)高含鹽量工況下水的電去離子處理。

        如果在高含鹽量工況下使用EDI時淡水室內(nèi)離子交換層能穩(wěn)定地建立起來這種層譜，那么EDI的出水就是部分脫鹽的軟化水。這種EDI出水與用Ｎａ離子交換軟水不同，從陽離子來直接除去欲處理水的Fe³⁺、Ca²⁺⁽含Mg²⁺)，且不再從樹脂交換出Na⁺來補充，而從陰離子來看，還除去部分So₄^2-和Cl^-，從而使EDI出水的總含鹽量大幅度減少。
      這種電去離子處理與單純的電滲析或反滲透不同，此時由于離子交換作用參與，在正常運行下不會出現(xiàn)出水含有硬度離子Ca²⁺(含Mg²⁺)的現(xiàn)象，而經(jīng)單純電滲析或反滲透的水可能都含有少量鈣、鎂離子。

      EDI處理與其它膜處理一樣，要注意滅菌和防垢。滅菌是指除去水中細菌,防止細菌在膜和樹脂上滋生繁殖，常用紫外光照射。防垢是防止膜表面結(jié)垢，常用調(diào)節(jié)PH值先經(jīng)軟化處理，使EDI倒極]運行等方法，當(dāng)EDI處在量工況時，因其進水含Ca²⁺極少，不會發(fā)生膜結(jié)垢問題。

      為了防止膜結(jié)垢，如要采用上述防垢處理，不如采用一般的倒極電滲析作初步脫鹽處理，這不但解決了EDI的膜結(jié)垢問題，同時也減輕了EDI的脫鹽負擔(dān)。

        因此，對于含鹽量>300mg/L的高含鹽量水，如要用EDI處理，更應(yīng)先用普通的電滲析除去大部分鈣和降低含鹽量為宜。

二、結(jié)論

        電去離子方法是一種將電滲析和離子交換有機地結(jié)合在一起的離子分離方法。根據(jù)已有的大量實踐和理論，將電去離子過程進行時所發(fā)生化學(xué)反應(yīng)分清主次、前后和地點，得出描述電去離子的反應(yīng)疊加實用分析方法，用它能圓滿解釋應(yīng)用EDI除去水中電解質(zhì)離子制備超純水、純水、軟化水和部分去離子水等實用問題,從而有利于EDI的推廣應(yīng)用。  

     在應(yīng)用EDI來除去水中電解質(zhì)離子時，EDI可在兩種狀態(tài)下工作：在低含鹽量時，靠水電離產(chǎn)生H⁺和OH^-自行再生離子交換樹脂，樹脂H型和OH型工作，用EDI制得超純水和純水；供電子、醫(yī)藥等行業(yè)和火廠使用，這種凈水器稱為電去離子純水器；在高含鹽量時，樹脂呈鹽基型，用EDI制得軟化水和部分去離子水，供工業(yè)鍋爐及有關(guān)工業(yè)使用，這種凈水器稱為電去離子軟水器。  

        電去離子凈水技術(shù)的推廣普及，將實現(xiàn)不用酸堿鹽化學(xué)藥劑再生離子交換樹脂，從而完成離子交換水處理工藝過程的重大變革，將它變?yōu)橐环N對環(huán)境無害的工藝。