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基本原理

　　EDI是利用陰、陽(yáng)離子膜，采用對(duì)稱(chēng)堆放的形式，在陰、陽(yáng)離子膜中間夾著陰、陽(yáng)離子樹(shù)脂，水中的離子首先被樹(shù)脂捕捉，陰陽(yáng)離子分別在直流電壓的作用下，向不同的方向遷移，離子通過(guò)相應(yīng)的離子膜而到達(dá)膜的另一側(cè)，使水得到純化。而同時(shí)在電壓梯度的作用下，水會(huì)發(fā)生電解產(chǎn)生大量H⁺和OH^-，這些H⁺和OH^-對(duì)離子膜中間的陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂不斷地進(jìn)行了再生。由于EDI不停的進(jìn)行交換一一再生，使得水的純度越來(lái)越高，所以，zui終產(chǎn)生了高純度的超純水。

三股獨(dú)立水流

　　Electropure EDI模塊將進(jìn)水流分成了三股獨(dú)立的水流：

　　1.產(chǎn)水水流(zui高水回收率達(dá)99%)

　　2.濃水水流(通常5^~10%，可以循環(huán)回流到RO進(jìn)水)

　　3.極水水流(1%，陽(yáng)極和陰極的水排放)

　　離子選擇性膜

　　陰離子選擇性膜可以透過(guò)陰離子而不能透過(guò)陽(yáng)離子

　　陽(yáng)離子選擇性膜可以透過(guò)陽(yáng)離子而不能滲透過(guò)陰離子

　　樹(shù)脂離子交換技術(shù)

　　Electropure EDI從水中去除不想要的離子是通過(guò)在淡水室中將它們吸附在離子交換樹(shù)脂上，然后將這些離子輸送到濃水室中。在模塊的淡水室中，陰離子交換樹(shù)脂釋放出氫氧根離子(OH^-)與溶解鹽中的陰離子(如：Cl^-)交換。同樣，陽(yáng)離子交換樹(shù)脂釋放出氫離子(H⁺)與溶解鹽中的陽(yáng)離子(如:Na⁺)交換。

　　離子遷移

　　通過(guò)放置在組件兩個(gè)末端的陽(yáng)極(+)和陰極(-)建立一個(gè)直流(DC)電場(chǎng)。直流電場(chǎng)牽引或排斥這些吸附的離子，驅(qū)動(dòng)這些被吸附的離子沿著樹(shù)脂球的表面移動(dòng)，然后穿過(guò)薄膜進(jìn)入到濃水室。

　　水電解和樹(shù)脂再生

　　在淡水室中的離子交換樹(shù)脂還會(huì)發(fā)生一個(gè)重要現(xiàn)象，在電壓梯度高的特定區(qū)域，通過(guò)水的電化學(xué)“分解”能夠產(chǎn)生大量的H⁺和OH^-離子。這些區(qū)域中產(chǎn)生的H⁺和OH^-離子在混合離子交換樹(shù)脂中可 以使樹(shù)脂和膜連續(xù)不斷得到再生，并且不需要添加化學(xué)試劑。

　　電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體

　　陽(yáng)極處的氧化反應(yīng)產(chǎn)生O^₂、Cl₂　　

      陰極處的還原反應(yīng)產(chǎn)生H₂　　

      Electropure EDI各種離子去除特性

　　在EDI除鹽過(guò)程中用相同的效率并不能去除所有的離子。這個(gè)事實(shí)會(huì)影響產(chǎn)品水的質(zhì)量和純度。

　　1)首先去除簡(jiǎn)單離子

　　   離子以電荷zui大、質(zhì)量zui小和樹(shù)脂對(duì)其吸附能力zui大的去除效率zui高。

　　   這些典型的離子包括： H⁺、OH^-、Na⁺、Cl^-、Ca²+和SO₄^2- (和一些相似的離子)。在EDI模塊的*個(gè)區(qū)域，相較其它離子，這些離子優(yōu)先被去除。這些離子的數(shù)量直接影響到其它離子的去除。當(dāng)H⁺和OH^-離子變得平衡后，pH值接近7.0。

　　   EDI模塊的*個(gè)區(qū)域被稱(chēng)為“工作床”。

　　2)其次去除中等強(qiáng)度離子和極化離子 (例如，CO₂)

　   　CO₂是zui常見(jiàn)的EDI進(jìn)水組成。CO₂有著復(fù)雜的化學(xué)發(fā)應(yīng)，依據(jù)其H⁺離子當(dāng)?shù)貐^(qū)域的濃度，被認(rèn)為是可以適度的離子化：CO₂ + H₂O = H₂CO₃ = H^₊ + HCO₃^- = 2H+ + CO₃^2-當(dāng)pH值在這個(gè)部分接近7.0左右時(shí)，大部分CO₂以重碳酸鹽(HCO₃^-)形式存在。重碳酸鹽被陰離子樹(shù)脂微弱地吸附，如此仍然不能與“簡(jiǎn)單”離子(例如Cl^-、和SO₄^2-) 相抗衡。在EDI模塊的第二個(gè)區(qū)域， CO₂ (包括它所有的形式)相較于強(qiáng)度更加微弱的離子優(yōu)先被去除。EDI進(jìn)水中CO₂和HCO₃^-的數(shù)量強(qiáng)烈影響EDI產(chǎn)品水zui終的電阻率以及二氧化硅和硼的去除效率。

　　3)zui后去除強(qiáng)度微弱的離子 (例如:溶解的二氧化硅和硼)

　   　對(duì)于類(lèi)似二氧化硅分子物質(zhì)的離子化能力相當(dāng)微弱，并且難吸附在離子交換樹(shù)脂上，使用任何反電離過(guò)程都很難將之去除。

　　   如果已經(jīng)去除了所有的“簡(jiǎn)單”離子，并且去除了所有CO₂，EDI模塊就能集中去除電離能力微弱的物質(zhì)種類(lèi)。在模塊第三個(gè)區(qū)域的停留時(shí)間非常重要。停留時(shí)間越長(zhǎng)，去除效率就越高。第三個(gè)區(qū)域較長(zhǎng)的停留時(shí)間，需要RO產(chǎn)品水的電導(dǎo)率達(dá)到zui小(去除大量“簡(jiǎn)單”離子)，同時(shí)使RO產(chǎn)水中CO₂的數(shù)量zui少化。而且需要使EDI進(jìn)水的pH值在7.0^~7.5的*范圍，減少H⁺離子負(fù)荷和創(chuàng)造CO₂轉(zhuǎn)變成離子態(tài)的條件。EDI模塊的第二個(gè)區(qū)域和第三個(gè)區(qū)域被成為“拋光床”。

　　  EDI進(jìn)水中不同的離子種類(lèi)，以及它們的濃度，將直接影響著EDI的工作性能和效率。