EDI超纯水设备

一、 技术概述

EDI超纯水设备，即电去离子技术，是一种结合了离子交换、离子选择性迁移与直流电场作用的纯化工艺。在超纯水制备系统中，它常作为反渗透的后级精处理单元，用于进一步提升水质，其产水电阻率通常可达到15-18.25 MΩ·cm @ 25°C。该技术的主要特点在于能够实现连续运行与避免使用酸碱化学品进行再生，成为一种运行管理相对简便的纯化方案。

二、 工作原理详解

EDI模块的内部构造由离子交换树脂、交替排列的阴/阳离子选择膜以及电极组成，形成平行的淡水室与浓水室。

其工作过程是一个电驱动与物理分离相结合的连续过程：

1. 离子交换初步净化：
   预处理后的水（通常为RO产水）进入淡水室，水流中的阴、阳离子与混合离子交换树脂上的H?和OH?离子发生交换，从而被初步去除。

2. 电场驱动定向迁移：
   在模块两侧直流电场的作用下，吸附在树脂上的离子会发生定向移动：阳离子向阴极移动，穿过阳离子选择膜；阴离子则向阳极移动，穿过阴离子选择膜。

3. 离子浓缩与树脂再生：
   离子选择膜的特性允许带特定电荷的离子单向通过。因此，迁入浓水室的离子无法再返回淡水室，并被部分循环的浓水带出系统，形成排放。
   与此同时，电场使水分子解离产生H?和OH?，这些离子可对树脂进行连续的再生，使其保持大部分的交换容量，从而实现了在不使用外部化学药剂的条件下，能够持续稳定地制备高纯度水。

三、 系统构成

一套典型的EDI超纯水设备系统主要包括以下组成部分：

• EDI模块：系统的核心净化单元。

• 直流电源：提供离子迁移所需的驱动力。

• 输送单元：包括增压泵、流量与压力控制仪表，确保进水条件的稳定。

• 监测与控制系统：集成在线电阻率仪、压力传感器等，配合控制单元实现自动化运行与保护。

• 结构框架与管路：多采用316L不锈钢、UPVC等材料，以适应高纯度水输送的要求。

四、 技术特点

• 连续产水能力：相较于需要周期性停机的传统混床，EDI技术能够提供更为连续的水质产出。

• 环境友好性：由于避免了大量酸碱的使用与后续的废液处理，该技术减轻了相关环境管理压力。

• 运行成本可控：省去了化学再生所需的药剂、人工与废液处置费用，其长期运行的经济性较为明显。

• 自动化操作：系统易于实现自动化控制，降低了对操作人员的依赖与劳动强度。

• 稳定的出水品质：该技术对多种离子及弱电解质（如二氧化硅）均表现出良好的去除效果，有助于维持系统产水水质的稳定。

五、 应用领域

EDI技术凭借其技术特点，在多个对水质有较高要求的领域中得到应用：

• 微电子行业：应用于半导体芯片、集成电路制造过程中的清洗等环节。

• 电力工业：作为高压及亚临界锅炉的补给水处理方案。

• 制药与生物技术：用于纯化水系统的后期精处理，为注射用水系统提供进水。

• 实验室与研究机构：为各类分析仪器与实验提供不同等级的超纯水。

• 光电行业：在液晶显示面板、太阳能电池等产品的生产工艺中有所应用。

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