低成本中水回用


倒极电渗析(EDR)是基于电渗析基础上的一种先进的水处理工艺。两种工艺都用来去除溶液中离子性溶解性固体。相比电渗析工艺,EDR 工艺无需常规化学清洗而可以持续运行。

工艺简介

倒极电渗析EDR技术源于美国Ionics公司,1948 年由美国哈佛及麻省理工的研究人员研发的苦咸水淡化电渗析技术演化发展而来。是反渗透膜技术出现之前的主要脱盐技术。反渗透是靠压力驱动液体透过微小孔径的半渗透膜,因此需要良好的预处理措施,满足反渗透系统进水的要求,最典型的指标是淤泥密度指数SDI15(十五分钟)指数一般要求小于 3,限制值为小于 5。目前,采用超滤作为预处理已经是常规做法。

而电渗析工艺脱盐过程是在液体通过流道时通过直流电场的牵引,可溶离子迁移透过两侧的阴阳离子交换膜的方式完成脱盐的工作。因此,对预处理的要求相对简单。一般地,多介质砂滤器即可满足预处理要求,即 SDI5(五分钟)指数可放宽至 10-12。

反渗透技术目前已发展成为主流除盐水处理技术,尤其是在地表水,地下水等清净水源时,效果良好。近年来,反渗透技术亦广泛应用于污水回用,但由于污水水质的复杂性,水质经常变化导致无机盐结垢和生物污堵等问题频发。

而倒极电渗析 EDR 通过独特的倒极自清洁过程可以有效去除无机沉淀、有机物以及胶体覆着等结垢污堵问题。

EDR原理.png

为了达到较高的回收率和操作可靠性,在反渗透技术中水回用应用中,一般需要做石灰软化等预处理,增加了处理费用及泥渣处理的麻烦。而倒极电渗析 EDR 技术完全可以依靠频繁倒极的工艺过程控制结垢等问题,简化操作及降低了处理费用。

微生物污堵一直是 RO 反渗透技术污水回用的主要难题之一,虽然可以采用氧化性杀菌剂如次氯酸钠等再对 RO 进水进行消毒杀菌处理,但必须在进入RO 膜之前添加还原剂脱除游离氯。且监测困难,稍有不当,容易造成 RO 膜的氧化破坏。倒极电渗析离子交换膜耐氧化,因此,可以通过连续添加次氯酸钠有效地控制微生物问题。另外,为了控制污堵等问题,一般反渗透系统只能在设计的流量,回收率,操作压力范围内等条件下运行,而 EDR 倒极电渗析系统可根据进水含盐量的变化,以及产水水质要求,灵活地调整工作电压和回收率,优化运行操作及费用。

因考虑到方便及安全等原因,一般中水回用的用途主要是循环冷却水补水,一般生产用水等,其对脱盐要求不高,只需要部分的脱盐,而反渗透系统几乎完全脱盐亦带来了产品水管道防腐,水质强腐蚀性以及 RO 浓水 COD 的处置问题等。而倒极电渗析技术的部分脱盐(60-90%),一般不去除 COD 的特性,十分吻合中水回用的应用要求,即满足回用水质的要求,亦可能简化后续浓水处理的问题。

EDR 与 RO 比较小结如下:

EDR与RO.png

蓝然价值

蓝然根据频繁倒极需求,开发了高强度的离子交换膜用于EDR系统,保证选择透过不变的同时极大的降低了膜面电阻,进一步降低了用户使用成本。

蓝然开发了用于频繁倒极电渗析的工艺包与控制方案,可简化系统的构建成本。

应用领域:化工/石化循环冷却水综合回用、化工/石化中水回用、高硬度领域

典型案例

案例名称:28800 m3/d循环冷却水回用

建成年份:2018~至今

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