EDI技术在辽河油田热电厂的可行性应用的探讨

付 兴

辽河油田电力集团公司热电厂供水分厂，辽宁 盘锦 124022

随着全球水资源的短缺，各项环保政策日趋完善，使得如何安全、合理、有效的利用水资源成为了辽河油田电力集团公司热电厂供水分厂解决水处理工艺的改造、废水利用的重要研究课题。与辽河油田电力集团公司热电厂供水分厂现有的逆流再生离子交换双室床相比，EDI技术具有无酸碱废液产生、出水水质平稳可靠、占地面积小、节约运行费用的优点。

EDI技术就是填充床电渗析又称电脱离子法（Electrode ionization），简称EDI，它利用电渗析过程中的极化现象对离子交换填充床进行电化学再生，综合了电渗析和离子交换法的优点，克服了两者的弊端。EDI技术将两种成熟的制水技术结合起来，我国称此为填充床电渗析或电去离子技术。它主要用以替代传统的离子交换床来生产高纯水，这种技术国外已在制备高纯水行业得到推广应用。

1 辽河油田电力集团公司热电厂供水分厂现有的锅炉补给水生产工艺

辽河油田电力集团公司热电厂供水分厂现有的锅炉补给水生产工艺为阴阳离子交换逆流再生双室床工艺，见图1。

图1 辽河油田热电厂锅炉补给水处理工艺

通过以上的流程运行，辽河油田电力集团公司热电厂供水分厂的锅炉补给水水质可以达到一级除盐水的水质标准。

但是，由于树脂在运行中不断的吸附水中的阴阳离子，在饱和后需要用酸碱再生，操作复杂，费用高，有酸碱的排放，对运行操作人员的安全也构成一定的隐患，而且在阴阳床运行一段时间以后，在树脂层的上部和树脂层会留有大量的污物和破碎树脂，影响了正常的制水，所以必须用纯水和压缩空气对树脂进行体外反洗，进一步的增加了制水成本。

2 EDI技术

EDI技术，是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。它将电渗析和离子交换技术相结合，利用两端电极高压使水中带电离子定向移动，并配合离子交换树脂及选择性树脂膜加速离子移动去除，达到水纯化的目的。在EDI除盐过程中，离子在电场作用下通过离子交换膜被清除。同时，水分子在电场作用下电离成H+及OH-，他们对树脂连续再生，使树脂保持最佳状态。

EDI膜堆由夹在两个电极之间一定对数的单元组成。在每个单元内有两类不同的室：待除盐的淡水室和收集除去杂质离子的浓水室。淡水室中用混匀的阳、阴离子交换树脂填满，这些树脂位于两个膜之间：只允许阳离子透过的阳离子交换膜及只允许阴离子透过的阴离子交换膜。

树脂床利用加在室两端的直流电进行连续地再生，电压使进水中的水分子电离成H+及OH-，他们在相应的电极作用下，穿过阳、阴离子交换树脂向所对应膜的方向迁移，当这些离子透过交换膜进入浓室后H+和OH-结合成水。H+和OH-的产生及迁移是树脂得以实现连续再生的机理。

通过离子交换、水分子电离、离子迁移等多种作用，进水中的离子在连续进入浓水室后被去除，高纯度的淡水连续从淡水室流出，实现了水的深度除盐。EDI装置包括阴阳离子交换膜、离子交换树脂、直流电源等设备。

3 EDI的工作过程

1）淡水进入淡水室后，水中的离子与淡水室中的阴阳离子交换树脂发生离子交换反应，被除去；

2）未被交换的离子在电场的作用下，阳离子穿过阳离子交换膜向阴极迁移；阴离子穿过阴离子交换膜向阳极迁移，水中的阴阳离子因为膜的选择透过性，而被留在浓水室。就这样，阴阳离子随浓水流排出模堆，而进水中的离子也回被不断的除去，使淡水的纯度不断提高，最终使出水达到接近理论纯水的水平；

3）水分子在电场的作用下，不断的被电离为OH-和H+，OH-和H+不断将失效的阴阳离子交换树脂再生。

过程1）和过程3）是树脂消耗和再生的两个相反的过程，他们会再模堆内形成一个动态平衡。

4 EDI装置与阴阳床对比

1）产水水质高而稳定。EDI装置是一个连续净水过程，因此其产品水水质稳定，最高可达18mΩ·cm，达到超纯水的指标。阴阳床离子交换装置的净水过程是间断式的，在刚刚被再生后，其出水水质较高，在下次再生之前，其出水水质较差；

2）EDI属于环保型技术，离子交换树脂不需酸、碱化学再生，节约大量酸、碱和清洗用水，降低了劳动强度，无废酸、废碱液排放；

3）占地面积小。 电厂水处理改造和扩建时，主要的限制条件是场地不充分。EDI装置的占地面积约为同等出力的阴阳床去装置的1/3 ，而EDI产品已模块化，系统简单，结构紧凑，具有良好的组合灵活性，可根据具体的场地进行设计和施工，节约占地；

4）运行费用低，具有很好的经济效益；EDI装置运行费用包括电耗、水耗、药剂费及设备折旧等费用，无酸碱消耗、再生用水、废水处理和污水排放等费用。总的来说，在运行费用中，阴阳床吨水运行成本高于EDI装置。

综上所述，用EDI装置来代替阴阳床，实现完全的绿色环保、节能补给水制水工艺，这必将是电厂化学发展的必然方向。

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