吳思浩

（廣東粵電博賀煤電有限公司 廣東茂名 525000）

引言

電除鹽（electrodeionization,EDI）的本質(zhì)是膜分離技術(shù)的一種，它具有電滲析能夠連續(xù)除鹽以及離子交換樹脂可以深度除鹽的優(yōu)點(diǎn)，因而在國內(nèi)電力系統(tǒng)等純水領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用。目前該技術(shù)在我國已經(jīng)應(yīng)用了十?dāng)?shù)年，但國內(nèi)對該技術(shù)運(yùn)行的研究較少，大部分研究都集中在技術(shù)原理等理論層面，對EDI的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、問題及其處理的報(bào)道較少，這對該技術(shù)的應(yīng)用推廣和發(fā)展改善帶來了一定的制約。本文正是基于這一現(xiàn)狀，對EDI技術(shù)在電廠運(yùn)行維護(hù)中的問題及其處理進(jìn)行了一些有意義的探討，希望對推動(dòng)該技術(shù)的運(yùn)用改進(jìn)工作能夠有所借鑒。

1 EDI技術(shù)概述

EDI技術(shù)是電滲析和離子交換技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，要弄清EDI技術(shù)的工作原理，首先必須掌握離子交換除鹽和電滲析脫鹽技術(shù)。離子交換除鹽過程是利用離子交換樹脂上的活性基團(tuán)對水中陰陽離子的不同選擇吸附特性來達(dá)到去除水中離子的目的。該方法能夠有效去除水中的離子，進(jìn)而獲得純度很高的水，是一種典型的深度除鹽技術(shù)。但因?yàn)槭艿綐渲粨Q容量的限制，每隔一段時(shí)間就需要對樹脂進(jìn)行酸堿再生，且出水水質(zhì)會(huì)逐漸下降，呈現(xiàn)出產(chǎn)水水質(zhì)不穩(wěn)定、連續(xù)生產(chǎn)性差的缺點(diǎn)。電滲析技術(shù)是利用多組交替排列的高離子選擇過濾性膜進(jìn)行脫鹽的技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，缺點(diǎn)是脫鹽率還有待提升，而且離子膜在運(yùn)行中容易受到腐蝕，使用壽命偏低。

EDI技術(shù)的應(yīng)用實(shí)質(zhì)就是將兩者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，通過在電滲析的淡水室內(nèi)填裝離子交換樹脂的方式，實(shí)現(xiàn)二者除鹽機(jī)理的同時(shí)運(yùn)行。每個(gè)制水單元均由一組樹脂、離子交換膜和有關(guān)的隔網(wǎng)組成。每個(gè)制水單元并聯(lián)起來，與兩端的電極組成一個(gè)完整的EDI裝置(如圖1所示)。因?yàn)镋DI在運(yùn)行過程中，會(huì)有離子沿樹脂進(jìn)行遷移作用，而這一過程中能對樹脂進(jìn)行電化學(xué)再生，所以EDI內(nèi)的樹脂不需要酸堿再生。綜上可知，EDI技術(shù)克服電滲

析和離子交換技術(shù)的缺點(diǎn)，既可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，而且還能達(dá)到較高的除鹽效果，所以在我國的電廠除鹽系統(tǒng)中被廣泛采用。

圖1 某EDI裝置

2 EDI的運(yùn)行問題分析

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)工藝不合理造成膜元件堵塞

在很多電廠的運(yùn)用實(shí)踐中都發(fā)現(xiàn)，EDI裝置在剛開始投入運(yùn)行時(shí)都可以表現(xiàn)出良好的工作性能，但運(yùn)行一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，會(huì)不同程度地存在產(chǎn)水量下降、電阻率降低等問題。而導(dǎo)致這一問題的原因除了結(jié)垢影響之外，還有可能是因?yàn)楣に囅到y(tǒng)的設(shè)計(jì)不夠合理。比如在EDI裝置前沒有安裝保安過濾器，使細(xì)小顆粒及雜質(zhì)進(jìn)入EDI裝置，進(jìn)而導(dǎo)致其膜塊被阻塞，使系統(tǒng)運(yùn)行變地異常。

2.2 運(yùn)行中常見的問題分析

EDI系統(tǒng)的正常運(yùn)行還依賴良好的運(yùn)行維護(hù)和管理，對膜塊的進(jìn)水條件和參數(shù)應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格控制。比如電導(dǎo)率如果過高，那么電流和溫度都會(huì)升高，進(jìn)而致使離子交換能力下降，影響除鹽效果；進(jìn)水的pH值如果控制不當(dāng)，那么也會(huì)影響除鹽和除硅效果；硬度過高會(huì)造成膜表面加速結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響到出水水質(zhì)；重金屬離子會(huì)造成選擇透過膜和離子交換樹脂中毒，使出水水質(zhì)迅速降低；硅含量過高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)水不佳，特別是在鎂離子的作用下會(huì)產(chǎn)生不可逆的結(jié)垢等等。

3 運(yùn)行維護(hù)及處理措施探討

對EDI裝置的工藝流程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，比如對水箱重新做防腐，在升壓泵與EDI裝置之間裝設(shè)保安過濾器；對產(chǎn)水流量進(jìn)行合理控制，要確保其不超出EDI的最大處理能力；對進(jìn)水溫度進(jìn)行合理調(diào)控，在進(jìn)水成分不變的條件下，隨著溫度的降低得到高電阻率和高的硅去除率的電流會(huì)增加；對進(jìn)水壓力進(jìn)行調(diào)控，確保進(jìn)水壓力大于濃水的進(jìn)水壓力；依據(jù)膜塊的處理能力，不同的進(jìn)水條件對應(yīng)著不同的回收率，進(jìn)水條件好可以維持較高的回收率；為了避免膜塊內(nèi)離子發(fā)生逆流，要確保進(jìn)水到產(chǎn)水、進(jìn)水與濃水、產(chǎn)水與膜塊出水的三個(gè)壓差；為了保障EDI具有足夠的遷移離子和促使樹脂再生的能力，還必須對電壓和電流條件進(jìn)行合理調(diào)控。

結(jié)語

EDI作為一種先進(jìn)的純化水技術(shù)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，在節(jié)省能源和污染防治方面展現(xiàn)出了強(qiáng)大的生命力和競爭能力。但同時(shí)我們也應(yīng)該清醒地看到，該技術(shù)還遠(yuǎn)未達(dá)到徹底完善，尤其在運(yùn)行中還表現(xiàn)出了不少問題，只有對該技術(shù)的運(yùn)行機(jī)理進(jìn)行深入研究并積累足夠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，切實(shí)找出導(dǎo)致問題產(chǎn)生的原因并加以改進(jìn)，才能真正促使EDI技術(shù)的價(jià)值得到最大程度的體現(xiàn)。