去離子反滲透 (RO) 滲透有直流電流
電去離子 (EDI) 是一種使用直流電源從給水中去除離子化和可電離物質的連續、無化學物質的過程。EDI 通常用于過濾反滲透(RO)滲透液,是傳統混合離子交換(IX)的明智替代品和有效替代品。使用電去離子化消除了儲存和處理用于樹脂再生的危險化學品的需要在混床。由于電力是 EDI 的唯一消耗品,這種滲透拋光方法不會產生危險廢物流。
電去離子EDI的詳細信息
電解涉及電流通過電解質溶液,隨后正電荷和負電荷移動到負電極和正電極。這個過程有效地分裂水分子,是電去離子的驅動力。然后電滲析從電解質溶液中分離羥基 (OH-) 和氫 (H+) 離子,而電去離子克服了電滲析的限制,允許在不增加更高電壓的情況下進行離子分離。
基本過程是這樣的:想象一個簡單的電池模型,它連接到浸入鹽水浴中的兩個電極。當在電極上引入電荷時,在陰極會發生涉及水分子的還原反應:釋放氫氣并留下 OH- 離子。在陽極,氧氣被釋放,H+ 離子在氧化反應中留下。溶液中鹽的存在促進了電極的連續反應,從陰極吸收氫氧根離子,從陽極吸收氫離子。
在電滲析中,電流驅動離子穿過半透膜。在 EDI 系統中,僅允許陽離子(OH- 離子)通過的膜位于陰極旁邊,而僅允許陰離子(H+ 離子)滲透的膜位于陽極旁邊。中央室現在包含鹽溶液。當向系統施加電荷并發生化學反應時,離子將穿過膜從中央腔室移動到它們各自的電極,留下鹽分子的成分和任何其他雜質。
當作為水處理系統的一部分安裝時,電去離子模塊使用電流迫使污染物離子連續遷移出給水并進入廢水或濃縮水流,同時不斷再生離子交換 (IX)樹脂由水分解產生的 H+ 和 OH- 離子床。
濃縮液通過中心管進入模塊底部,并被轉移到稱為濃縮液室的螺旋流動單元中。直流電流通過電池,將一小部分水分子分裂成 H+ 和 OH- 離子。H+ 和 OH- 離子被吸引到它們各自的電極上,首先遷移通過它們各自的樹脂,不斷地再生樹脂,然后通過它們各自的滲透膜進入濃縮室。
溶解在給水中的污染離子然后附著在它們各自的離子交換樹脂上,置換 H+ 和 OH- 離子。一旦進入樹脂床,離子就會參與其他離子的遷移,并滲透膜進入濃縮室。污染物離子被捕獲在污染物室中,并被再循環并排出系統。
電去離子是拋光反滲透(RO) 滲透液的有效手段。當滲透水在施加電流的情況下進入 EDI 系統時,一些滲透水流過稀釋室,大部分陽離子和陰離子被去除。隨著水變得更純凈,電壓差開始超過 2 伏,從而分裂水分子。這會產生低 pH 值(H+ 離子)和高 pH 值(OH- 離子)的局部區域。在高 pH 值區域,碳酸可以轉化為陰離子碳酸氫鹽,而硅酸可以轉化為陰離子氫硅酸鹽,EDI 可以將其去除。