EDI系統(tǒng)為一項新型的水處理技術(shù),其系統(tǒng)特性和技術(shù)維護一直是人們予以研究的要點,那么影響EDI系統(tǒng)運行的主要因素有哪些呢。
進水電導(dǎo)率的影響
在其他條件不變的前提下,原水電導(dǎo)率上升超過一定范圍后,膜塊的工作區(qū)間往下移動,乃至再生區(qū)消失,工作區(qū)穿透,膜塊內(nèi)的填充樹脂大部分呈飽和失效狀態(tài)。同時水中的離子濃度增加,在電壓恒定不變的情況下,電流增加,從而電離水的過程減弱,相應(yīng)的水電離出的H+,OH-減少。
進水流量的影響
EDI系統(tǒng)產(chǎn)水能力恒定條件下,進水水質(zhì)越差,膜塊的單位處理負擔(dān)就越重,進水流量應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)的越小。在膜塊的啟動階段,應(yīng)當(dāng)注意瞬間流量過大時,會造成膜的穿孔。
由于膜塊中的電子流主要通過填充樹脂傳遞,所以濃水電流在一定程度上,成了影響膜塊中電子流遷移的關(guān)鍵。減少濃水的流量可以提高系統(tǒng)的電流,并且在一定程度上提高水質(zhì)。但是濃水流量也并非越小越好,當(dāng)濃水流量過小時會導(dǎo)致膜兩側(cè)濃度差更大,而形成濃差擴散,影響水質(zhì)。另一方面,由于弱電離子Si及其離子態(tài)化合物的溶解度很小,所以容易在低流量的濃水中形成飽和,從而影響弱電離子的去除,濃水流量一般為進水的5%-10%為宜。電極水的作用主要是給電極降溫和帶走電極表面產(chǎn)生的氣體。一般電極水的流量是進水的1%左右。當(dāng)電極水過小時,不能及時帶走電極表面的氣體,會影響整個膜塊的運行。
進水pH值,溫度及壓力的影響
進水的pH值表示了進水中H+的含量,一般進水控制在5-9.5之間。通常情況下pH值偏低是由于CO2的溶解所引起的。CO2也是導(dǎo)致水質(zhì)惡化的因素之一,所以在進EDI膜塊系統(tǒng)之前,一般可以安裝一個脫碳裝置,使得水中的CO2控制在5mg/L以下。水中pH值和CO2存在一定溶解關(guān)系,理論上當(dāng)pH>10時,去除效率最佳,高pH值有助于去除弱電離子,但必須在進EDI膜塊系統(tǒng)前除去Ca2+,Mg2+等離子。
溫度對系統(tǒng)壓力,產(chǎn)水電阻有直接影響,通常EDI系統(tǒng)的進水溫度應(yīng)當(dāng)控制在5-35°之間,最佳溫度是在25°左右。溫度的降低會使水的活性降低,宏觀上表現(xiàn)為水的黏性增加,系統(tǒng)壓力上升。
通常情況下產(chǎn)品水的壓力>濃水壓力>電極水壓,這樣才能有效防止?jié)馑當(dāng)U散污染產(chǎn)品水的現(xiàn)象。壓力的變化還是判斷EDI系統(tǒng)膜塊是否被污染的有效手段。當(dāng)濃水進出口壓力差變大時,常伴隨的濃水管路有堵,此時就需要清潔管路,進行化學(xué)清洗或其它手段來降低壓差。因此在EDI系統(tǒng)膜塊進口,應(yīng)保證進水的污染指數(shù)在合格范圍。
污染物的影響
對EDI影響較大的污染物包括硬度(鈣、鎂)、有機物、固體懸浮物、變價金屬離子(鐵、錳)、氧化劑(氯,臭氧)和二氧化碳(CO2)以及細菌,應(yīng)在EDI的預(yù)處理過程除掉這些污染物提高EDI性能。
氯和臭氧會氧化離子交換樹脂和離子交換膜,引起EDI組件功能減低。氧化還會使TOC含量明顯增加,污染離子交換樹脂和膜,降低離子遷移速度。另外,氧化作用使得樹脂破裂,通過組件的壓力損失將增加。
鐵和其它的變價金屬離子可對樹脂氧化起催化作用,永久地降低樹脂和膜的性能。
硬度能在反滲透和EDI單元中引起結(jié)垢,結(jié)垢一般在濃水室膜的表面發(fā)生,該處pH值較高。此時,濃水入水和出水間的壓力差增加,電流量降低,使入水硬度降到最小將會延長清洗周期并且提高EDI系統(tǒng)水的利用率。
懸浮物和膠體會引起膜和樹脂的污染和堵塞,樹脂間隙的堵塞導(dǎo)致EDI組件的壓力損失增加。
有機物被吸引到樹脂和膜的表面導(dǎo)致污染,使得被污染的膜和樹脂遷移離子的效率降低,膜堆電阻將增加。
二氧化碳有兩種效果,首先,CO32-和Ca2+、Mg2+形成碳酸鹽類結(jié)垢,這種垢的形成與給水的離子濃度和pH有關(guān)。其次,由于CO2的電荷與pH值有關(guān),而其被RO和EDI的去除都依賴于其電荷,因此它的去除效率是變化的。即使較低的CO都能顯著地降低產(chǎn)品水的電阻率。
細菌導(dǎo)致藻類生長和粘垢形成,使膜塊的壓力損失增大,水質(zhì)下降。