EDI超純水設備的性能下降可能由哪些因素引起?
連續電去離子(EDI)超純水設備是一種集成了離子交換、離子交換膜技術和離子電遷移技術的純水制備裝置,具有顯著的環保特性。該設備操作簡便,因此日益受到市場的青睞和認可。然而,何種因素會導致EDI超純水設備性能降低,以及如何避免,是本文研究探討的問題。
1、進水水質問題
硬度離子超標:水中鈣、鎂等硬度離子含量過高,會在 EDI 模塊內的離子交換樹脂和膜表面形成水垢,阻礙離子交換和遷移,降低脫鹽效果,導致產水水質下降。
有機物污染:進水中的有機物會吸附在離子交換樹脂和膜表面,覆蓋活性位點,使樹脂的交換能力和膜的通透性能下降,影響設備對水中離子的去除能力,還可能導致微生物滋生,進一步影響水質。
重金屬離子污染:重金屬離子如鐵、錳等會與離子交換樹脂發生不可逆的結合,占據樹脂的交換位點,使樹脂失效,降低設備的離子交換能力,進而影響超純水的純度。
微生物污染:微生物在設備內生長繁殖,會產生黏液,附著在膜和樹脂表面,不僅影響離子交換和膜的分離效果,還可能釋放代謝產物,增加水中的有機雜質含量。
2、設備運行參數問題
電流電壓異常:EDI 設備需要在合適的電流電壓下運行,若電流電壓過高,會導致離子交換樹脂和膜過度極化,產生水解離現象,消耗過多的電能,還可能損壞設備;若電流電壓過低,離子遷移速度減慢,離子交換不充分,會使產水水質變差。
進水流量不穩:進水流量過大,會使水在 EDI 模塊內的停留時間過短,離子來不及充分交換就被帶出,影響產水質量;進水流量過小,可能導致濃水側離子濃度過高,發生濃差極化,同樣會降低設備性能。
溫度變化:EDI 設備的最佳運行溫度一般在 25℃左右,溫度過高,會使離子交換樹脂的性能下降,膜的穩定性降低;溫度過低,離子遷移速度變慢,都會影響設備的處理效率和產水質量。
3、設備維護問題
樹脂老化:長期使用后,離子交換樹脂會逐漸老化,交換基團脫落,交換容量降低,導致對水中離子的去除能力減弱,需要定期對樹脂進行檢查和更換。
膜污染與損壞:EDI 膜在運行過程中,會受到水中雜質的污染,如膠體、顆粒物等,使膜的通透性下降;同時,由于頻繁的壓力變化、化學清洗不當等原因,可能導致膜破裂或穿孔,使設備性能大幅下降。
模塊結垢:如果設備長時間運行,濃水側的鹽分濃度升高,容易在模塊內部形成結垢,影響離子交換和水流分布,降低設備性能,因此需要定期進行清洗。
4、其他問題
管道和連接件泄漏:設備的管道和連接件出現泄漏,會使進水和產水的流量、壓力發生變化,影響設備的正常運行,還可能導致外界雜質進入系統,污染產水。
儀表故障:EDI 超純水設備中的流量計、壓力表、電導率儀等儀表若出現故障,會導致操作人員無法準確掌握設備運行狀態,無法及時調整運行參數,從而影響設備性能。
為預防 EDI 超純水設備性能下降,可從進水水質把控、運行參數調整、設備維護保養及日常管理等方面采取措施,具體如下:
1、嚴格控制進水水質
安裝預處理系統:設置多介質過濾器、活性炭過濾器等,去除水中的懸浮物、膠體、有機物等雜質,降低濁度,防止其進入 EDI 設備造成污染。同時,采用軟化器或添加阻垢劑等方式,降低水中硬度離子含量,防止結垢。
加強水質監測:定期對進水的硬度、酸堿度、有機物含量、重金屬離子濃度等指標進行全面檢測,建立水質監測檔案。根據水質變化及時調整預處理工藝參數,確保進水水質符合 EDI 設備的要求。
2、優化設備運行參數
穩定電流電壓:根據設備的設計要求和實際運行情況,設定并保持合適的電流電壓值,避免電流電壓的頻繁波動和異常升高或降低。可安裝穩壓器等設備,確保供電穩定。
控制進水流量與壓力:通過流量計和調節閥等設備,精確控制進水流量,使其保持在設備規定的范圍內,保證水在 EDI 模塊內有足夠的停留時間和合適的流速。同時,穩定進水壓力,防止壓力過高損壞設備或壓力過低影響產水效果。
調節運行溫度:安裝溫度調節裝置,將進水溫度控制在 EDI 設備的最佳運行溫度范圍內,一般為 25℃左右。在冬季或夏季等溫度變化較大的季節,要加強對溫度的監測和調節。
3、加強設備維護保養
定期清洗設備:制定科學合理的清洗計劃,根據設備的運行情況和水質狀況,定期對 EDI 模塊進行化學清洗,去除樹脂和膜表面的污染物、結垢等。清洗時要選擇合適的清洗劑和清洗方法,避免對設備造成損害。
檢查與更換樹脂和膜:定期檢查離子交換樹脂的交換容量和膜的性能,如發現樹脂老化、交換容量下降或膜出現污染、損壞等情況,及時進行更換。同時,在更換樹脂和膜時,要確保產品質量符合要求。
保養設備部件:對設備的泵、閥門、管道等部件進行定期檢查和維護,及時更換磨損的部件,防止泄漏等問題的發生。對設備的電氣系統進行檢查,確保線路連接牢固,防止出現短路、斷路等故障。
4、強化日常運行管理
制定操作規程:建立完善的 EDI 超純水設備操作規程,操作人員需嚴格按照規程進行操作,避免因操作不當導致設備性能下降。同時,加強對操作人員的培訓,提高其操作技能和故障處理能力。
建立運行記錄與監控系統:對設備的運行參數、水質數據等進行詳細記錄,通過監控系統實時監測設備的運行狀態。通過對運行數據的分析,及時發現潛在問題,并采取相應的措施進行處理。