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EDI是一種將離子交換技術、離子交換膜技術和離子電遷移技術相結合的純水制造技術。它通過使用由離子膜、離子交換樹脂組成的基本單元——膜組件，在直流電的作用下，無需使用酸堿對樹脂進行再生，即可連續不斷地長期運行，穩定可靠地制出電阻率高達18兆歐.厘米的超純水。


  EDI技術自上世紀80年代前后誕生以來，經過數十年的科學實驗和工程實踐，目前在技術上已經非常成熟，其單位造價也降到了合適大規模的工業應用的水平。由于EDI相比于其它的純水制造方法，具有結構緊湊、占地面積小、運行穩定、產水品質高、回收率高、無酸堿再生及其相關問題的困擾、運行費用非常低廉等優點EDI技術在工業純水、超純水的制備中將起到不可或缺、日益重要的作用。

 

EDI設備工作原理


  高純度水對許多工商業工程非常重要，比如：半導體制造業和制藥業。以前這些工業用的純凈水是用離子交換獲得的。然而，膜系統和膜處理過程作為預處理過程或離子交換系統的替代品越來越流行。如電除鹽過程（EDI）之類的膜系統可以很干凈地去除礦物質并可以連續工作。而且，膜處理過程在機械上比離子交換系統簡單得多，并不需要酸、堿再生及廢水中和。EDI處理過程是膜處理過程中增長最快的業務之一。EDI是帶有特殊水槽的非反向電滲析（ED），這個水槽里的液流通道中填充了混床離子交換樹脂。EDI主要用于把總固體溶解量（TDS）為1-20mg/L的水源制成8-17兆歐純凈水。通常水源是由反滲透（RO）產生。ED和EDI都是用直流電作為除鹽的能源。如圖所示，溶液中的離子被吸向帶相反電荷的電極。用陰、陽離子選擇膜把電極之間的空間隔成小室，這樣可以把一半小室中的鹽除去，而在另一半小室內濃縮。不斷地給小室供水和抽水，就可以建立連續的除鹽處理過程。(如圖1)


  ED和EDI中用的膜是用離子交換樹脂制成片狀，通常為了增加強度會在樹脂片上附一層布。ED和EDI的物理區別（如圖2）主要在于除鹽室里填充的是混床離子交換樹脂珠。


  離子的轉移分為2個步驟。首先離子擴散到離子交換樹脂，然后在電場作用下穿過樹脂到達膜。因為這樣的電阻較小，電流會流過離子交換樹脂。EDI的濃縮室中沒有樹脂。
EDI中水電離的作用要理解EDI和它的用途，就必須理解"水的電離"。水電離后就會變為氫離子和氫氧根離子。如果離子在結合為水以前被分離、就會形成酸和堿。在ED和EDI中，如果電流超過了移動溶解鹽所需的能量，水就會電離。在ED過程中在陰離子交換膜上有較低電流時就會發生水的電離，原因尚未找出。在ED系統中過大的電流會引起水的電離。氫離子在直流電場的作用下進入離子交換樹脂，并在那與碳酸氫根離子反應生成CO2。這會降低水的pH值。氫氧根離子進入陰離子交換膜并與碳酸氫根離子反應生成碳酸根離子。如果水中存在Ca2
，一部分Ca2
就會從濃縮室中進入陰離子交換膜。陰離子交換膜并不能100%阻隔陽離子。這就使CaCO3沉積在膜內部。如果水中沒有鈣或碳酸氫根，氫離子會穿過擴散流通道和陽離子交換膜而進入濃縮室。而OH-會通過陰離子交換膜進入濃縮室。兩者會在濃縮室中結合成水。（如圖3）