电去离子新技术及其制备注射用水的可行性分析

采用国产化材料组建电去离子(EDI)膜堆,并对EDI膜堆结构进行改造,在其浓水室填充离子交换树脂。试验研究表明,二级EDI膜堆与一级EDI膜堆比较,适应性强、产水水质好且在较短的时间内就基本达到稳定。二级EDI膜堆运行电流控制在2～3 A条件下,产水电阻率可在40 min以后基本稳定在17 MΩ.cm以上。在此基础上提出了一种新型的非蒸馏法注射用水制备工艺即反渗透-二级电去离子-超滤(RO-2EDI-UF)工艺。研究表明,RO-2EDI-UF制备注射用水,在理论上是可行的;工程实例也证明,产水电导率、细菌内毒素等各项指标均达到中国药典对于注射用水的标准。此工艺可显著降低系统设备投资、降低能耗,减少污水排放和噪声污染,水利用率较高,所制的注射用水具适宜的温度。完全可以替代离子交换法和蒸馏法用于注射用水的制备。     

电去离子技术的应用与研究进展

介绍了电去离子(EDI)技术工作的基本原理,阐述了包括特种分离在内的国内外EDI技术应用进展,除传统的纯水制备外,特别对当前EDI的几个新兴应用领域进行了分析总结,主要包括低浓度重金属废水处理、化工产品分离纯化、树脂电化学再生、饮用水脱硝等.在研究进展方面,主要对EDI膜堆的结构设计、当前EDI运行过程中的结垢问题与防治措施、EDI与其他技术的集成以及传质机理研究等进行了探讨.最后对EDI技术的发展前景进行了分析和展望.     

电去离子技术及其应用进展

电去离子技术作为将电渗析及离子交换技术有效结合的新一代的水处理技术，因其绿色、环保、经济的优势，成为了现代主要的纯水制备技术，广泛应用于工商业领域。在研究分析电去离子技术的基本原理及工作机理的基础上，对现有淡室的填充材料及填充方式进行了总结分析，得出混合填充为最佳方式，且未来可加强对离子交换纤维膜材料的开发，减少电去离子技术工艺处理时间。最后，对电去离子技术的发展历程及近10 a的技术应用情况进行综述，未来可推进电去离子技术广泛应用于无机离子提取等领域。对新型无膜电去离子技术的机理研究有利于该项技术后期大规模的产业化应用。     

UF-EDI集成膜过程制备初级纯水

以超滤-电去离子（UF-EDI）集成膜过程对城市自来水的初级除盐制备纯水进行了研究。通过对过程特征曲线的研究表明，UF-EDI的过程工况介于传统ED过程，以及低原水含盐量条件下用以深度除盐的EDI过程之间。原水电导率为580～700μS／cm，pH6．0时，膜对电压为2．5～3．0V，产品水电导率可达2．4～8．8μS／cm，脱盐率为99％，过程稳定。与反渗透（R0）技术相比，UF-EDI工艺在过程能耗、水利用率、投资费用方面具有优势，有望发展成为低成本低能耗的高效初级纯水制备技术。     

"RO/EDI"集成膜技术制备实验室纯水的研究

以城市自来水为原水，采用反渗透，电去离子（RO／EDI）集成膜过程，结合超滤（U11）、微滤（MF）、活性炭、KDF合金滤料、阳树脂软化等净化工艺，先后组成了三种不同的集成工艺流程制备实验室纯水，并进行了性能对比评价。研究表明：采用“UF/MF-RO-软化-EDI”的工艺流程，操作简便。过程稳定，产水电阻率15.0±2．0MΩ，能够满足实验室纯水水标准的需求。     

电去离子运行过程中的结垢问题及其防止措施

在简要介绍电去离子(EDI)基本原理及其应用的基础上,提出了膜堆结垢是EDI应用过程中的主要问题,分析了膜堆结垢的原因及其预防措施,认为有效防止膜堆结垢的关键因素:控制EDI的进水硬度、CO2浓度等合理的预处理工艺;通过极水室和浓水室中填充离子交换树脂降低膜堆电阻的结构设计.     

CEDI膜堆结构和性能的改进

从如下三方面着手改进连续电去离子（CEDI）膜堆的结构：改善膜堆的性能：增加膜堆的可靠性；降低CEDI系统的总费用。从而，CEDI可更好地与传统的混床去离子相竞争。     

电渗析苦咸水淡化技术研究进展

电渗析苦咸水淡化技术具有脱盐效果好、成本较低、绿色环保等优点,但存在制膜工艺繁琐、传质模型不够精确、能效有待提升等问题。本文首先分析了苦咸水电渗析用离子交换膜的制备及改性方法,对膜材料存在的问题进行了探讨。综述对比了苦咸水电渗析在简化模型、理论模型、半经验模型方面的原理及最新进展,系统总结了常规苦咸水电渗析过程的运行方式和工艺优化策略,并进一步介绍了以新型电去离子、冲击电渗析、可再生能源驱动电渗析为代表的新型电渗析过程在苦咸水淡化方面的原理及应用。在此基础上,提出了今后的研究方向集中于降低制膜成本、优化传质模型、探究集成膜法淡化工艺以及新型电渗析过程等方面。     

船用全膜法高纯水处理系统的设计

介绍了船用高纯水处理技术的现状,简要分析了蒸馏式海水淡化装置-离子交换法IX联用制备高纯水技术。提出了超滤UF-两级反渗透SWRO-电去离子EDI三种膜分离技术相结合的全膜法海水淡化高纯水处理工艺。该系统具有出水水质稳定、能耗低、体积小、安全环保和自动化程度高等特点,在船舶上具有良好的应用前景。     

印刷电路板行业废水回用处理系统的处理工艺

制备高纯水用的反渗透-电去离子(RO-EDI)脱盐系统首次被应用于印刷电路板行业的工业废水回用处理中。作者介绍了这种应用系统的特点及除去废水中重金属离子和有机物的处理工艺流程。作者所发明的等孔隙填充床电渗析器正在某印刷电路板公司废水回用处理系统中经受实用运行考验。     

电去离子过程的实验研究

通过对反渗透后接电去离子过程的实验研究,考察了不同操作条件对ＥＤＩ过程产水水质的影响,探讨了ＥＤＩ过程去的最佳操作参数,同时还考察了ＥＤＩ产水过程的稳定性。实验表明,ＥＤＩ过程可以长时间连续运行,并能获得高质量的纯水。同时还发现,提高ＥＤＩ膜堆的操作电流可以得到高质量的纯水;进入ＥＤＩ膜堆的原水电导率越低,ＥＤＩ的产水水质就越好;适当提高ＥＤＩ膜堆水回收率可以得到纯度较高的产水;适当提高ＥＤＩ原水     

电去离子软水法

介绍了利用电来除去水中部分离子杂质达到水深度软化的净水新方法,这是作者在研究电去离子净水方法中发明的。这种新方法将电渗析与离子交换有机地结合在一起,离子交换剂靠水电离产生的Ｈ＾＋离子自行再生作者从作用和工作过程讨论电去离子软水方法的原理,从电渗析与反渗透分别用来作为初级处理来论述电去离子软水法的应用问题。     

ED-EDI工艺制备高纯水的研究

通过电渗析(ED)后接电去离子(EDI)过程的实验研究，考察了进水流量、原水水质因素对EDI产水水质的影响，并探讨了EDI过程去离子的最佳操作参数。实验表明：进水导电率越低，适当提高膜堆的操作电流及加大进水流量，都可以提高产水水质。     

Effects of the operating parameters on the reverse osmosis-electrodeionization performance in the production of high purity water

An RO-CEDI (Reverse osmosis-continuous electrodeionization) hybrid process was investigated to produce high purity water. The RO system, with an effective membrane area of 1.1 m², was operated using tap water with conductivity of 64 μs·cm⁻¹, and the CEDI system experiments were carried out in a cell-pair stack consisting of 3 compartments. During the parametric study of the RO-CEDI hybrid system, the optimal operating conditions were determined based on the water purity. The electrical resistivity and water dissociation of the ion exchange resins and ion exchange membrane were verified as the key mechanisms of the CEDI system in the water purification. The produced water met the quality requirements as a make-up water in a nuclear power plant with a resistivity of 10–16.7 MΩ·cm.     

回收重金属废水用电去离子技术研究进展

电去离子(EDI)技术是由电渗析和离子交换相互有机结合的膜分离脱盐技术.其具有连续运行、不用酸碱、环境友好等显著优点.作者介绍了国内外采用电去离子技术回收含铜和含镍废水的研究进展,针对重金属废水的特点,设计了以阳树脂为主的阴、阳树脂分层填充的电去离子装置,采用该技术代替传统的离子交换技术,可实现重金属废水的回收和利用.达到闭路循环、零排放、无污染的目的.     

双极膜电去离子过程制备四甲基氢氧化铵

采用酸室填充离子交换树脂的双极膜电去离子(BMEDI)装置,以四甲基氯化铵(TMAC)为原料制备四甲基氢氧化铵(TMAH).研究了树脂体积比、电流密度和原料浓度对TMAH制备过程的影响,并对2种不同的均相阴膜进行了对比考察.结果表明,在电流密度40 mA·cm-2,原料TMAC浓度0.1 mol·L-1的条件下,TMAH转化率可达91.2%.电流密度提高,TMAH转化率和过程能耗随之增大,在更高的原料浓度下可获得更高的电流效率,酸室填充100%阴树脂效果较好.此外,与JAM-10膜相比,UTX-UIF-A膜的面电阻较小,取得了更佳的试验效果.     

Economic comparison of pressure driven membrane processes to electrically driven processes for use in hydraulic fracturing

Hydraulic fracturing has become a reliable source for oil and natural gas, yet widespread use has led to significant issues with water consumption and sustainable sourcing. Research into the reuse of produced water and flowback water have focused on mitigating water demand in this industry through membrane separation technology. In general, nanofiltration and reverse osmosis have been thought to be more economically viable for the treatment of produced and flowback water at high flowrates. However, electrodialysis and electrodeionization are generally more flexible for production of produced water and brackish water for reuse in fracturing operations when contaminant concentrations in produced water and flowback water are low. Electrodialysis and electrodeionization can also significantly reduce wastewater produced from water treatment, decreasing the amount of water that must be disposed by deep well injection. Thus, there are many cases where electrically driven processes compete well with pressure driven processes due to high water recovery and each case must be analyzed in terms of water quality variability and overall desired water treatment rate. This paper finds that at low ion concentration of inlet water, electrodialysis and electrodeionization are energy-efficient, cost-effective attractive technologies for water recovery.     

EDI用于处理含甲酸废水

在工业生产过程中,排放的废水里含有大量的甲酸。本文以含甲酸废水处理为研究对象,采用自主设计的一级一段电去离子膜堆装置,通过考察I-U、pH-U等特征曲线,研究了离子交换膜、离子交换树脂及树脂填充比例、流速等操作条件对膜堆性能的影响。结果表明：采用异相膜和凝胶型树脂、淡室填充100%阴树脂、淡水流速为2.5 L/h的操作条件,可使EDI膜堆效果最佳;不同甲酸浓度对能耗的影响比较小,淡室浓度变化情况基本相同;当淡室甲酸质量分数为1.00%时,EDI膜堆可获得较高的电流并具有较低的耗电量。总结认为该研究结果可为EDI处理甲酸废水工业装置提供设计依据。     

电去离子技术在电厂锅炉补水处理中的应用

针对火电厂锅炉补给水水质要求,介绍了几种锅炉补给水生产工艺,对电去离子技术的过程特点、技术要求、运行性能与投资及在火电厂水处理中的应用进行了阐述。电去离子技术一般采用反渗透作为预脱盐软化处理。与混床技术相比,电去离子技术无酸碱废液产生,其出水水质平稳,装置占地面积较小。反渗透与电去离子联合相对于两级反渗透,相近的投资可获得更优的水质。反渗透与电去离子联合工艺要优于反渗透与混床联合工艺和二级反渗透工艺。     

超滤膜对海上天然气平台生产水的深度处理试验

采用国产超滤膜对南海某海上天然气平台的生产水进行深度处理应用试验,研究了其对平台生产水水质的适用性,以及超滤膜的过滤性能和超滤膜设备长周期稳定运行规律。结果表明,超滤膜设备累计运行超过408 h性能无衰减,其各项工艺参数始终保持稳定,产水油质量浓度均低于20 mg/L。超滤膜材料及设备具有很好的抗污染性能和长周期稳定运行能力,其产水水质满足一级海域排放限值。