系統工藝描述
工藝流程
根據貴司自來水的水質指標，該原水不宜直接作為貴公司生產用水。因此必須對該原水進行脫鹽處理。本項目推薦選用*、成熟、出水水質穩定、系統運行穩定的反滲透裝置作為系統的主脫鹽設備，系統運行費用低、易于實現自動化。反滲透水處理系統具有很好的經濟性。
為保證關鍵設備反滲透裝置的長期可靠穩定運行，則必須設置預處理系統，滿足反滲透膜（RO）進水指標：濁度<0.5NTU、SDI<3、余氯<0.1ppm。根據原水水質，預處理系統由多介質過濾器、活性炭過濾器、軟化器、保安過濾器及相關輔助設備組成。
系統工藝流程如下：
原水箱(可選)→原水泵→石英砂過濾器→活性碳過濾器→保安過濾器→一級高壓泵→一級反滲透系統→RO產水箱→增壓泵→EDI系統→產水箱（可選）
連續電除鹽（EDI，Electro-deionization或CDI，Continuous Electrode ionization），是利用混合離子交換樹脂吸附給水中的陰陽離子，同時這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下，分別透過陰陽離子交換膜而被去除的過程。此過程離子交換樹脂不需要用酸和堿再生。這一新技術可以代替傳統的離子交換( DI )裝置，生產出電阻率高達18 MΩ·cm的超純水。
與傳統離子交換相比，EDI具有以下優點：
- EDI無需化學再生,節省酸和堿
- EDI可以連續運行
- 提供穩定的水質
- 操作管理方便，勞動強度小
- 運行費用低
利用反滲透技術進行一次除鹽，再用EDI技術進行二次除鹽就可以*使純水制造過程連續化避免使用酸堿再生。因此，EDI技術給水處理技術帶來了革命性的進步。
一般自然水源中存在鈉、鈣、鎂、氯化物、硝酸鹽、碳酸氫鹽等溶解物。這些化合物由帶負電荷的陰離子和帶正電荷的陽離子組成。通過反滲透（RO）的處理，95%-99%以上的離子可以被去除。RO純水（EDI給水）電阻率的一般范圍是0.05-1.0MΩ·cm，即電導率的范圍為20-1μS/cm。根據應用的情況，去離子水電阻率的范圍一般為5-18 MΩ·cm。另外，原水中也可能包括其它微量元素、溶解的氣體（例如CO
2）和一些弱電解質（例如硼，二氧化硅），這些雜質在工業除鹽水中必須被除掉。但是反滲透過程對于這些雜質的清除效果較差。因此，EDI的作用就是通過除去電解質(包括弱電介質)的過程，將水的電阻率從0.05-1.0MΩ·cm提高到5-18 MΩ·cm。
圖1表示了EDI的工作過程。在圖中，離子交換膜用豎線表示，并標明它們允許通過的離子種類。這些離子交換膜是不允許水穿過的，因此，它們可以隔絕淡水和濃水水流。
離子交換膜和離子交換樹脂的工作原理相近，可以選擇性地透過離子，其中陰離子交換膜只允許陰離子透過，不允許陽離子透過；而陽離子交換膜只允許陽離子透過，不允許陰離子透過。在一對陰陽離子交換膜之間充填混合離子交換樹脂就形成了一個EDI單元。陰陽離子交換膜之間由混合離子交換樹脂占據的空間被稱為淡水室。將一定數量的EDI單元羅列在一起，使陰離子交換膜和陽離子交換膜交替排列，在離子交換膜之間添加特殊的離子交換樹脂，其形成的空間被稱為濃水室。在給定的直流電壓的推動下，在淡水室中，離子交換樹脂中的陰陽離子分別向正、負極遷移，并透過陰陽離子交換膜進入濃水室，同時給水中的離子被離子交換樹脂吸附而占據由于離子電遷移而留下的空位。事實上離子的遷移和吸附是同時并連續發生的。通過這樣的過程，給水中的離子穿過離子交換膜進入到濃水室被去除而成為除鹽水。
帶負電荷的陰離子（例如OH
-、Cl
-）被正極（+）吸引而通過陰離子交換膜，進入到鄰近的濃水室。此后這些離子在繼續向正極遷移中遇到鄰近的陽離子交換膜，而陽離子交換膜不允許陰離子通過，這些離子即被阻隔在濃水中。淡水流中的陽離子（例如Na
+ 、H
+）以類似的方式被阻隔在濃水室。在濃水室，透過陰陽膜的離子維持電中性。
EDI組件電流量和離子遷移量成正比。電流量由兩部分組成，一部分源于被除去離子的遷移，另一部分源于水本身電離產生的H
+和OH
-離子的遷移。
在EDI組件中存在較高的電壓梯度，在其作用下，水會電解產生大量的H
+和OH
-。這些就地產生的H
+和OH
-對離子交換樹脂有連續再生的作用。
EDI組件中的離子交換樹脂可以分為兩部分，一部分稱作工作樹脂，另一部分稱作拋光樹脂，二者的界限稱為工作前沿。工作樹脂承擔著除去大部分離子的任務，而拋光樹脂則承擔著去除弱電解質等較難清除離子的任務。
EDI給水的預處理是EDI實現其性能和減少設備故障的首要條件。給水里的污染物會對除鹽組件有負面影響，增加維護量并降低膜組件的壽命。
二、EDI及超純水應用：
超純水經常用于微電子工業、半導體工業、發電工業、制藥行業和實驗室。EDI純水也可以作為制藥蒸餾水、食物和飲料生產用水、化工廠工藝用水，以及其它超純水應用領域。
EDI組件單件流量范圍從0.5m
3/hr到3.6m
3/hr。每個組件都有一個推薦的流量范圍。組件并行排列可以產生一個幾乎無限規模的系統。根據給水和運行的條件，組件可生產出電阻率達10-18.2 MΩ·cm的純水。
三、EDI設備安裝：
將EDI組件從包裝箱內取出，垂直安裝在機架上并用螺栓固定牢固。
管路連接：將進水、出水、濃極水進出口及排氣管路連接好，不能漏水。
電路連接：注意EDI電源進線為DC直流電源，接線要區分正負極，并將模塊內接地線可靠接地。
參照電路圖可靠連接電源進線，水泵電機線路，液位、壓力、電磁閥等控制線路，并確認無誤。
接地線連接方法：將機架上面接地線共用端點處用接地線可靠接地，方法是用鋼筋磨尖打入地下1米以下深處，將接地線與其連接牢固即可。
四、EDI設備調試：
啟動前準備工作：
- 必須仔細閱讀EDI說明書，并明確控制面板的內容。
- 檢查所有的水管道和電路連接，并確認無誤。
- 調校儀表。
- 檢查流量開關動作是否正常。
- 檢查電源系統輸出是否正常。
準備好數據表格和運行記錄本，記錄起始數據和觀察到的任何現象。
EDI組件啟動：
1、按下電源開關、增壓泵開關、EDI電源開關。系統即會根據液位與壓力情況自動啟動。
2、首先開啟EDI給水泵，將純水入水閥調節閥和出水調節閥及濃水補水調節閥緩慢旋開。全部開啟濃水排放閥。
3、觀察EDI入水的電導率，超過設定值時自動排放，水質合格后入水閥打開，排水閥關閉。
4、對濃、極水、純水管道實行脈沖供水以進一步從EDI系統中排出空氣。在啟動時除去空氣很重要，因為組件里的氣體會影響流量和產品水電阻率。
5、調節使純水壓力和流量、濃極水壓力和流量均達到設計范圍。
注意：EDI入水壓力不要超過0.4Mpa；產水流量在4000升/小時以內；濃極水流量大于150升/小時；特別注意無論何時都不允許濃水壓力大于產水壓力。
6、檢查濃水和純水的壓力損失是否正常。
7、啟動EDI電源供電系統，慢慢旋動“電流調節”鈕至規定電流。
注意：初次開機允許電流不能超過4A！EDI運行幾個小時之后，產水水質穩定后再將電流調至3.5A以下！具體需根據模塊進出水水質情況與運行情況確定運行電流。
8、觀察純水的產量及出水水質，水質超過設定值時，超標排放閥自動打開。
- 檢查所有開關裝置、流量傳感器，設置是否合理且正確信號被送到控制中心。
- 記錄電壓、電流、進出水水質和產品水、濃極水的流量以及運行時間。
- 運行中如果出現過載保護，當故障*排除后才能重新工作。如果過載保護頻繁出現，應停機仔細檢查，并對運行參數做適當調整。
EDI組件關機：
首先切斷EDI給水泵的電源，EDI供電電源會同步關閉。最后關閉有關閥門。
五、EDI組件的故障處理方法：
| 故障 | 可能原因 | 解決辦法 |
| 產水流量低 | 膜塊堵塞 | 參考附錄清洗膜塊 |
| 閥門關閉 | 確認所有需要開啟的閥門都正常開啟 |
| 流量開關 | 檢查流量開關是否設定正確、運作正常 |
| 進水壓力低 | 判斷原因，加以解決 |
產
品
水
水
質
差
| 電源極性接反 | 立即切斷供電，核實接線 |
| 電壓太低或太高 | 把直流電壓調到規定范圍 |
| 一個或多個膜塊沒有電流或電流低 | 檢查電路連接是否正確 |
| 溫度補償不準確 | 校驗電導率或電阻率表及其溫度補償 |
| 離子交換膜結垢或污染 | 參考附錄清洗膜塊 |
| 進水水質超出允許值 | 檢查進水水質，CO2 是水質差的常見影響因素 |
| 給水流量不正常 | 把流量調到規定范圍 |
| 膜塊壓差高 | 膜塊堵塞 | 判別污染類別，按照相對應的流程清洗 |
| 流量過高 | 調節流量到規定范圍 |
| 膜塊壓差低 | 流量過低 | 調節流量到規定范圍 |
濃/極水流量
低 | 膜塊堵塞 | 參考附錄清洗膜塊 |
| 閥門關閉 | 檢查濃水出口閥 |
| 流量開關 | 檢查流量開關的位置和接線 |
