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影響EDI水處理設備（超純水）系統運行因素
1、什么是電子數據交換（EDI）？
EDI是一種新型的除鹽工藝，它通過用氫離子或氫氧根離子將反滲透水中殘留的鹽類進行交換，并將這些鹽類送入濃水流中，從而實現去鹽。該技術將電滲析和離子交換相結合。
2. EDI的工作原理
交換反應在膜塊的純化室內進行。在這里，陰離子交換樹脂利用氫氧根離子（OH-）與溶解鹽中的陰離子（例如氯離子Cl-）進行交換。同時，陽離子交換樹脂則用氫離子（H+）來替換溶解鹽中的陽離子（如Na+）。膜塊兩端的陽極（+）和陰極（-）之間施加直流電場，這使得交換到樹脂上的離子沿著樹脂粒表面遷移并通過膜進入濃水室。
陽極吸引負電離子（如Cl-和OH-），這些離子通過陰離子選擇膜進入相鄰的濃水流，但被陽離子選擇膜阻擋，因此保留在濃水流中。同時，陰極吸引濃水流中的陽離子（如Na+和H+）。這些陽離子通過陽離子選擇膜進入相鄰的濃水流，同樣被陰離子選擇膜阻擋，從而滯留在濃水流中。當水流經這兩個平行的室時，離子在純水室內被去除，并在相鄰的濃水流中聚集，隨后被濃水流帶走。純水和濃水中的離子交換樹脂是EDI技術的核心。
在純水室的離子交換樹脂中，一個重要現象發生。在高電勢差的局部區域，電化學反應導致水分解，產生大量的H和OH。這種局部的H和OH生成使混床自理交換樹脂能夠持續再生，而無需額外添加化學藥品。
3，EDI概述
市政自來水→原水箱→原水泵→石英砂過濾器→活性炭過濾器→保安過濾器→一級增壓泵→一級RO反滲透→中間水箱→二級增壓泵→二級RO反滲透→純水箱→純水泵→ 0.45微米精密過濾器→ TOC去除器→ EDI裝置→電阻率儀→拋光混床→ 0.22微米精密過濾器→電阻率儀→清洗機
4、運行影響因素
A、EDI進水電導率的影響。
在相同的操作電流條件下，隨著原水電導率的增加，EDI對弱電解質的去除效率下降，出水的電導率也隨之上升。當原水電導率較低時，離子含量相對較少，這樣低濃度的離子會在淡室中形成較大的電動勢梯度，增強水的解離程度，極限電流增大，從而產生更多的H+和OH-離子，促進淡室內陰陽離子交換樹脂的良好再生效果。
B、工作電壓對電流的影響。
隨著工作電流的增加，產水的水質逐漸改善。然而，如果在達到一定高點后繼續增加電流，由于電解過程中生成的H+和OH-離子數量過多，雖然有部分用于再生樹脂，但大量的多余離子會作為載流離子導電。這會導致載流離子在移動時的積累和堵塞，甚至可能出現反擴散現象，最終導致產水水質下降。
C、濁度和污染指數（SDI）的影響。
EDI組件的產水通道內填充了離子交換樹脂。如果濁度或污染指數過高，會導致通道堵塞，從而造成系統壓差上升和產水量減少。
D、硬度的影響因素。
如果EDI中進水的殘余硬度過高，會引起濃縮水通道膜表面結垢，導致濃水流量降低和產水電阻率下降。這會影響產水質量，嚴重時甚至可能堵塞組件的濃水和極水流道，從而因內部過熱而損壞組件。
E、總有機碳（TOC）的影響。
如果進水中的有機物含量過高，會導致樹脂和選擇透過膜遭受有機污染，從而引起系統運行電壓增加，產水水質變差。此外，這還可能在濃縮水通道中形成有機膠體，造成通道堵塞。
F、進水中二氧化碳的影響。
在進水中，CO2生成的HCO3-是弱電解質，容易透過離子交換樹脂層，從而導致產水水質下降。
G、總陰離子含量（TEA）的影響。
較高的TEA會導致EDI產水電阻率降低，或者需要提高EDI的運行電流；而過高的運行電流則會使系統電流增加，極水中的余氯濃度升高，從而對極膜的使用壽命產生不利影響。此外，進水的溫度、pH值、SiO2含量及氧化物等因素也會對EDI系統的運行產生影響。
5、進水水質管理
A、控制進水的電導率。
嚴格控制前處理過程中的電導率，將EDI進水電導率調至低于40μS/cm，可以確保出水電導率符合標準，同時有效去除弱電解質。
B、工作電壓和電流的調節。
在系統運行時，必須選擇合適的工作電壓和電流。同時，由于EDI凈水設備的電壓-電流曲線存在一個極限電壓-電流點，這個點與進水水質、膜和樹脂的性能以及膜的結構等因素密切相關。為了確保能夠電離一定量的水，從而產生足夠的H+和OH-離子以再生一定量的離子交換樹脂，所選定的EDI凈水設備的工作電壓和電流必須高于該極限點。
C、進水中二氧化碳的控制。
可以在RO之前添加堿性物質來調節pH值，從而最大限度地去除CO2。此外，還可以使用脫氣塔和脫氣膜來去除CO2。
D、控制進水的硬度。
可以在去除二氧化碳的基礎上，對反滲透（RO）的進水進行軟化和加堿處理。當進水的鹽分含量較高時，可以考慮增加一個級別的反滲透或采用納濾技術來進一步去鹽。
E、TOC的管理。
根據其他指標的要求，增加一級RO以滿足這些需求。
F、控制濁度和污染指數。
濁度和污染指數是反滲透（RO）系統進水控制的重要指標之一，合格的RO出水通常能夠滿足電去離子（EDI）的進水要求。
G、鐵的控制。
在運行過程中，控制EDI進水的鐵含量需低于0.01mg/L。如果樹脂出現“中毒”現象，可以使用酸溶液進行再生處理，效果較為理想。
H、EDI系統進水的水質標準要求。
根據以上各方面的分析，EDI進水的水質要求如表所示，能確保出水指標符合電子行業半導體制造對高純水的要求。
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