姜永宏
大唐山东电力检修运营公司 山东青岛 266500
摘要：EDI装置是一种新型的高纯水水处理设备，文中介绍了EDI装置的工作机理及在黄岛电厂的运行状况，它与反渗透联合使用能制出纯度很高的水，可使出水电阻率高达15mΩ/cm以上，EDI相对于离子交换器在技术性能、技术指标以及制水单价具有明显优势。
关键词：EDI工作机理；EDI模块寿命；技术及经济比较
引言
近年来，水处理的应用技术取得了跨越式的发展，重要标志是膜技术的大量应用。微滤、超滤、反渗透和电除盐是目前水处理领域中最为常用的四种膜分离技术。电除盐技术的应用源于本世纪初，是将传统的电渗析技术和离子交换技术有机地结合，它既克服了电渗析不能深度脱盐的缺点，又弥补了离子交换不能连续工作、需消耗酸碱再生的不足。但由于EDI模块通过电能迁移杂质离子的能力有限，因而EDI装置只能用于处理低含盐量的水（总含盐量<50mg/L），故安装在RO装置之后。EDI装置属于精处理水设备，一般多组成预处理、反渗透、EDI装置的超纯水处理系统，取代传统水处理工艺的混合离子交换设备。
1. EDI工作机理
EDI膜堆主要有两个电性相反的电极和多个膜块单元对组成。一个膜单元对由一个填满阳离子和阴离子交换树脂的淡水室、一个阳膜、一个阴膜、一个浓水室组成，EDI膜堆包含多个膜单元对。EDI水处理过程是由电渗析和离子交换两个过程的叠加，即电场作用下离子的选择性定向迁移过程与化学位差作用下的离子交换过程相结合。当水流经淡水室时，水中杂质离子通过扩散进入树脂层，并与树脂上可交换离子进行交换；然后交换到树脂上的杂质阳离子和阴离子，在电场的作用下通过有彼此紧密接触的树脂颗粒构成“离子通道”分别迁移到阳膜和阴膜的表面。并分别透过阳膜和阴膜进入与淡水室相邻的两个浓水室，从而达到去除水中的离子目的。随着电流密度的增大，电场作用的加强，在阳膜和阴膜的淡水侧表面及阴、阳树或脂阴、阳极侧表面的滞留层中，阴、阳离子浓度逐渐降低。水在直流电能的作用下可分解成H+和OH-，是使淡水室中的离子交换树脂经常处于再生状态，从而浓水不断被排除。淡水室就会产生纯水。因此EDI在通电状态下可以不断制出水来。并且每个制水膜块单元串联起来，并入两端的电极，组成一个完整的EDI设备。
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图 EDI工作机理图
1—阴离子交换膜；2—阳离子交换膜；3—阴离子交换树脂；4—阳离子交换树脂；5—浓水室；6—淡水室
2. EDI水处理设备在黄岛电厂的应用
山东黄岛发电厂化学补给水处理系统三期工程采用了较为先进的RO+EDI处理工艺，整体出力4×80m3/h，配置有4×90m3 /h RO装置、4×80m3/h EDI装置、2×3000m3除盐水箱，系统设计方为西北电力设计院，设备整体供货厂家为凯能高科技工程（上海）有限公司，同时，水处理系统保留了一套100 m3/h两级除盐离子交换设备，原水端配置有3000m3/d（最大值）低温多效海水淡化装置（9级）、3000m3/d（最大值）RO海水淡化装置以及10000m3/d（最大值）RO海水淡化装置。EDI系统选用IONPURE公司的LMX30X模块，无需浓水循环系统，无需加盐，无极水排放。EDI设备共有四套，每套20块模块设置为4个系列，每系列都能单独运行，也可同时运行。EDI设备于2006年9月调试合格投入运行，至2016年开始部分EDI模块出水质量下降开始更换，到2018年底逐步更换完毕，EDI模块正常运行周期为10-12年。
3.EDI与离子交换法技术与经济比较
3.1 技术性能比较
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3.2 技术指标比较
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3.3 系统控制比较
离子交换水处理系统与RO+EDI水处理系统中的控制对象主要是开关量，涉及到的控制对象除了开关阀以外，主要是泵设备的控制，由于离子交换水处理系统阀门多了许多，设备还需定期再生，所以控制点位要比RO+EDI水处理系统控制点数多2倍以上。
3.4运行费用比较
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4 结论
通过这些年的运行实践表明，EDI装置的出水能够满足超临界锅炉对水质的需要,同时相对于离子交换器工艺有很多明显的优点：水电阻的稳定性很高，可以连续出水，便于自动控制，可以不再用酸碱再生系统进行再生，无论是节能减排还是制水效果都很不错，尤其是单元模块的系统控制和便于维修的特点，都是对比传统设备有突出的优势。同时正确地操作和维护它至关重要，如果系统设置合理、运行监督维护得当，EDI模块使用年限可达10年以上。
参考文献
[1]周柏青主编的《全膜水处理技术》 中国电力出版社
[2]《EDI操作手册》 北京天元恒业水处理工程技术有限公司
[3]吴仁芳，杜祖坤.电厂化学[M].中国电力出版社，2004，8.
[4] 李正奉：电厂化学设备及系统。2006，6.