混床与EDI的性能对比

混床与EDI的性能对比在生产超纯水方面，现在都推荐用EDI,而慢慢淘汰混床。经常有客户问到EDI与混床有什么区别,为使您对混床与EDI的性能有一个较为具体的了解，现就混床与EDI进行运行、操作、成本等方面作如下对比分析：（一）混床与EDI的性能对比：1）EDI与混床运行对比混床混床在有效的交换周期内，出水水质稳定，其电阻率可达14MΩ，一旦到达失效终点，则电导率会急剧上升，出水水质也随之不稳定。由于其交换周期受操作工的操作水平、再生剂质量、预处理水质以及树脂本身的质量等因素的影响，故存在有效周期时间长短不确定的因素。所以，在反渗透＋混床的系统中至少存在两个混床，一用一备，以减小混床突然失效带来的风险。EDI又称连续电除盐（EDI，Electrodeionization或CDI，continuouselectrodeionization），是将两种已经成熟的水净化技术－－电渗析和离子交换相结合，溶解的盐在低能耗的条件下被去除，在运行过程中不需要化学再生，并且其出水电阻率较混床出水还要高，可达10-18.2MΩ.CM，满足国家电子级水I级标准。EDI对一级反渗透出水电导率没有太高的要求，进水电导率在4-30us∕cm其都能够合格产水。可能需增加软化装置，去除水中的钙、镁离子。若电导率较高时只需调节运行电流的大小和加药量（氯化钠）的大小。属于环保型技术，离子交换树脂不需酸、碱化学再生，节约大量酸、碱和清洗用水，大大降低了劳动强度。更重要的是无废酸、废碱液排放，属于非化学式的水处理系统，它无需酸、碱的贮存、处理及无废水的排放。2）EDI与混床操作对比混床混床再生时间比较长，再生中需耗用大量的RO水将混床冲洗合格。混床的设备操作在纯化水系统中是比较复杂的，从一开始的配酸、碱到最后的再生结束最少需经过两个班、多人的配合，劳动强度较大，同时由于混床的交换有效周期的缩短带来了混床的频繁再生，进一步加大了再生时的劳动强度。混床再生时操作工需与酸、碱进行接触，是一种危险性的操作，而且再生时虽然操作工穿戴有劳动保护用品，但仍使操作工的人身安全存在一定危险。混床再生后的使用有效期与操作工的经验、工作责任心及再生用酸碱的质量有很大的关系，由于其操作大部分靠经验操作，难免会出现混床再生后在备用期内就失效，不能使用的事情。这样就有可能会影响正常生产。EDIEDI是由几个每小时产水量相同的模块组成，根据实际纯水的使用量开启或停止EDI模块，手动操作相对频繁，但操作比较简单，只需开启EDI进水阀门、极水阀门和浓水阀门，以及打开电源同时根据出水水质调节加药量（氯化钠）、电解电压和电流的大小即可，对操作工的责任心要求较高。3）EDI与混床成本对比混床详见10m3/h反渗透+混床（10MΩ）纯水处理系统运行成本分析表。全年一条10m3/h反渗透+混床（10MΩ）纯水处理系统运行成本在350400元左右。EDI详见10m3/h反渗透+EDI（10MΩ）纯水处理系统运行成本分析表。全年一条10m3/h反渗透+EDI（10MΩ）纯水处理系统运行成本在334400元左右。4）EDI与混床对比分析Ａ、EDI与混床优、缺点分析优点混床1、设备初期投入低2、出水水质稳定3、预处理要求简单4、水的利用率较高EDI1、设想周到的堆叠式设2、水质稳定3、无需酸碱再生，无危害性废液排放4、连续运行，简单操作5、运行费用低6、占地面积小7、便于安装及保养8、水的利用率高缺点混床1、树脂交换容量利用率低、损耗率大2、酸碱再生有危险性废液排放3、细菌易在床层中繁殖4、阀门较多，操作复杂5、运行重量高，占用面积大EDI1、初期投资较大2、对预处理要求高二、EDI与混床综合分析比较项目混床EDI性能★★★★★操作★★★运行费用★★★★环保★★★★综合一般优综上所述，对于高纯水系统，无论从产水质量、性能和操作等方面考虑，还是从运行费用和环保等方面考虑，反渗透+EDI工艺都是一个理想的选择。EDI设备EDI技术的发展图2混床与EDI模块运行状态的比较扩展阅读：EDI与混床的比较EDI相对与混床具有如下的优势：无需再生化学品的再生；不需要中和池及中和的酸碱；地面和高空作业能够极大地减少；所有的水处理系统操作都能够在控制室内完成–无需前往现场；减小了EHS风险；连续工作，不是间歇操作，长时间稳定的出水水质；没有废弃树脂污染排放的风险。3．1无需再生化学品的再生无需化学品再生，意味着不需要相关化学品的运输，储存和使用（如图6），也避免了相关的ESH风险，并且大大降低了系统的运行费用。图6化学品的运输，储存和使用过程3.2没有中和药剂的需要混床再生会生成酸/碱废液，需要用碱/酸对之进行中和处理。相比之下，EDI无酸碱废液产生，因此也就不需要酸碱中和池。此外，一般情况下，EDI的浓水可以完全回用；而且极水也可以在气液分离后回用。EDI系统能很好的满足ISO14000的要求。图7EDI没有中和药剂的需要3.3运行成本低EDI的运行的费用几乎全部为电耗，成本大幅往往低于混床。以E-CellMK-3为例，平均产水1吨，其运行所需的电耗仅为0.132~0.396KWhr；而且其运行过程中，几乎不需要人工操作，降低了人工费用。3.4水利用率高以E-CellMK-3为例，相比于混床，由于没有化学再生的需要，其系统的水利用率为95~99%，这对于中大型系统、水资源紧缺地区的节水效益尤为明显3.5极大地减少了地面和高空作业E-cell是EDI模块化设计技术的倡导者和领导者，现在E-cell模块化技术已经成为一种行业标准。这种设计既使得EDI模块及其系统的安装十分简便，不同水量的系统就像搭积木一样方便。图8为EDI系统示意图，对于一般的EDI系统而言，其高度在2.25米左右，因此，高空作业也就很少。图8EDI系统示意图3.4.所有的水处理系统操作都能够在控制室内完成–无需前往现场图9EDI系统控制示意图EDI系统的自动化程度很高，以E-cell为例，GE在欧美具有二十几年的EDI系统工程自动化经验，EDI系统所有的操作均可以在中空室完成。这样平时操作，用户不再需要到现场，从而降低了劳动强度。3.5.连续工作，不是间歇操作，长时间稳定的出水水质如图10所示，混床运行过程为间歇运行过程，混床在运行一段时间后，树脂会被穿透，此时产水电阻率会下降，这时就需要对混床进行停机再生，再生后的混床将能继续提供高品质的产水，直到下一次再生。如图11所示，EDI运行过程为连续过程，EDI在运行过程中将能持续不断地提供10~18Mohm•cm的产水，在运行过程中，几乎不需要人工干预，没有复杂的操作，并不需要化学药品的再生。图12实际运行的E-Cell系统产水电阻率图图12为某实际运行的E-Cell系统产水电阻率，当进水水质发生波动的时候，产水水质能很好的稳定在18Mohm•cm左右。当用户要求对二氧化硅，硼，钠等进行控制的时候，EDI相对混床的优势就进一步体现出来。比如，混床运行过程中，常会出现硅先于电阻率穿透的现象，即使产水电阻率合格，但硅已经超过控制标准，这就意味着混床需要更为频繁的再生。而E-CellTM率先对二氧化硅出水水质提供了担保，按照其进水中二氧化硅的含量可以提供5ppb，10ppb，20ppb的担保（具体数据清参照表2）表2E-CellTM对于硅的保证值产水SiO2Ppb进水SiO2Ppb进水TEAppmCaCO3进水CO2Ppm温度Deg.C20ppb=500207.51010ppb=250207.5105ppb=150155.010EDI对于二氧化硅的去除率相当高，一般在94.6~99.4%之间，图13为实际运行的E-Cell系统对于硅的去处效果。图13E-Cell系统对于二氧化硅的去除率3.6设备占地空间更小相对与混床及其附属设备而言，EDI系统的占地空间更小，下图为的单套17~120t/hr产水量的E-Cell系统占地空间，而对于更大的系统，仅需将系统做相应的延伸或者增加套数即可。表1标准E-CellTM系统的尺寸产水t/hrE-cell系统体积（长×宽×高）90-1206.2m×2.2m×2.1m45-1105.3m×2.2m×2.1m35-804.7m×2.0m×2.1m20-553.3m×1.3m×2.1m17-412.2m×1.3m×2.1m由表1可见，E-CellTM系统所需要的空间很小，而且对厂房的要求不高。此外，其运输和安装重量也较轻。5．结论EDI作为一种经济实用型的环保超纯水处理解决方案，相对与混床具有如下优点:无需再生化学品的再生，运行成本低；没有中和药剂的需要；水利用率高；地面和高空作业能够极大地减少；全自动操作；减小了EHS风险；连续工作，出水水质稳定等优势。EDI技术是超纯水降低生产成本，提高生产效率，减少废水排放，将生产地的危险降至最低的有效手段EDI技术在超纯水生产将由于其突出的优势，将越来越多成为超纯水水处理的首选技术。