EDI电除盐系统在自备电厂锅炉补给水处理系统中的应用

王瑞红

摘 要：自备电厂锅炉补给水处理系统，主要是为锅炉提供合格的水，保证锅炉的正常运行，延长锅炉使用寿命。

关键词：水处理；EDI

1 概况

自备电厂锅炉补给水处理系统，处理能力为600 m3/h。所产出盐水供太钢自备电厂2×300 MW亚临界锅炉补给水及新炼钢、新焦化高压锅炉补给水。

2 水源

系统水源为引黄水（经过太原市自来水厂处理），北郊污水厂的中水和地下水作为备用水源，水源的水质指标见下表。

3 工艺流程

采用“全膜法”水处理工艺，基本流程如下：

凝聚剂、杀菌剂 阻垢剂、还原剂

生水生水箱生水泵生水加热器自清洗过滤器微滤微滤水箱RO给水泵保安过滤器一级RO高压泵

碱

一级反渗透装置中间水箱中间水泵保安过滤器二级反渗透高压泵二级反渗透装置

二级RO产水箱电去离子（EDI）装置除盐水箱锅炉补给水、喷淋补给水及钢厂补水泵用水点

4 核心技术EDI

4.1 EDI电除盐系统

EDI（Electrodeionization）又称连续电除盐技术，它科学地将电渗析技术和离子交换技术融为一体，通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用以及离子交换树脂对水中离子的交换作用，在电场的作用下实现水中离子的定向迁移，从而达到水的深度净化除盐，并通过水电解产生的氢离子和氢氧根离子对装填树脂进行连续再生，因此EDI制水过程不需酸、碱化学药品再生即可连续制取高品质超纯水，它具有技术先进、结构紧凑、操作简便的优点，可广泛应用于锅炉、电力、电子、医药、化工、食品和实验室领域，是水处理技术的绿色革命。它取代混床作为反渗透的后续除盐处理装置，完全避免了酸碱的使用，没有任何环境污染。EDI 技术是采用离子交换膜、电活性介质（通常是离子交换树脂）和直流电场三项技术来去除水中离子及离子态物质的除盐技术。本系统EDI分6套，单套产水量100m3/h，回收率≥90%。EDI系统浓水67m3/h回流到一级反渗透水箱再利用。

4.2 EDI工作原理

供给原水进入EDI系统，主要部分流入树脂/膜内部，而另一部分沿膜板外侧流动，以洗去透出膜外的离子。树脂截留水中的溶存离子；被截留的离子在电极作用下，阴离子向正极方向运动，阳离子向负极方向运动；阳离子透过阳离子膜，排出树脂/膜之外；阴离子透过阴离子膜，排出树脂/膜之外；浓缩了的离子从废水流路中排出。无离子水从树脂/膜内流出。

4.3 EDI优点

出水水质具有最佳的稳定度；能连续生产出符合用户要求的超纯水；模块化生产，并可实现全自动控制；不需酸碱再生，无污水排放，不会因再生而停机。无需再生设备和化学药品储运；设备结构紧凑，占地面积小。运行成本和维修成本低。运行操作简单，劳动强度低。

4.4 电除盐EDI单元

4.4.1 EDI 装置技术参数：

产水量 正常产水量：100m3/h/h×6（20°C运行五年）

系统回收率 ≥ 90%（运行五年）

EDI膜块型号 LXM30X

单只膜块设计产水量 3.03m3/h

单套装置膜块总数 33只

EDI系统总的模块数 198只

生产商 Ionpure/美国

4.1.2 EDI装置配置

（1）EDI装置共6套，每列都能单独运行，也可同时运行。单套33只模块组装在一整体碳钢防腐框架上，配套相应的管道、阀门、仪表等。（2）模块EDI 采用原装进口Ionpure 公司模块产品，模块内所有部件在出厂前组装完成。EDI装置完整地包括系统所必须的所有设备、管道、阀门、控制系统和测量仪表等。（3）EDI装置产品水管和浓水管设取样点，能有效的诊断并确定系统的缺陷。每套EDI装置均设有浓水、产品水流量计和产品水电阻率仪，六套EDI产水配备2台3通道硅表，并集中装设在仪表盘上，除有就地显示外，信号送至上位机进行监测和控制。（4）EDI装置进口前设不合格进水排放阀。EDI产水设不合格水自动排放阀、产水阀，并由安装在产水侧的电阻率仪自动控制。（5）EDI装置设整流系统、隔离变压器。EDI 装置整流系统为自动运行，EDI 系统的运行控制由EDI 系统浓水流量、产水流量与产品水电阻率仪联锁控制，整流装置的电压信号与EDI 给水泵进行联锁保护。（6）EDI装置的设计应避免浓水压力大于淡水压力。（7）EDI浓水排放需装流量控制阀，以控制EDI的回收率。EDI膜组件应安装在组合架上，组合架上应配备全部管道及接头，还包括所有的支架、紧固件、夹具及其它附件。（8）EDI组合架的设计应满足其厂址的抗震列度要求和组件的膨胀要求。（9）EDI系统所配仪器、仪表的性能、配置点及数量等满足本系统的安全、稳定、可靠运行之需要。（10）进口前应设系统冲洗排放阀。

4.2 EDI系统管道

（1）整个系统的管道设计应避免死角，以防细菌的生长。（2）主要管道采用316不锈钢管道，其他采用UPVC。（3）膜组件给水系统应考虑均匀性。

4.3 EDI单元测试内容和方法

4.3.1 产水水量：100m3/h

测点：EDI产水流量计

考核方法：EDI装置产水流量计24小时累计流量读数的平均值之和。

4.3.2 产水水质：电导率<0.2μS/cm

测点：产品水管取样阀门

考核方法：每3小时测定一次，连续考核72小时

4.3.3 水回收率：90%

测点：EDI进水管、EDI产水管和EDI浓水管。

测试方法：EDI产水管流量计24小时累计流量读数和EDI进水管24小时累计流量读数除所得数值的百分比。

4.4 EDI系统的控制指标（20℃运行五年内）

产水量 正常产水量≥100m3/h（套）

导电度 ≤0.2?S/cm

二氧化硅 ≤20?g/L

水的回收率 ≥90%

系统总回收率 ≥65%（运行三年）