电厂电除盐系统发生的问题分析及处理
摘要：电除盐（electrodeionization，简称EDI）的本质是膜分离技术的一种，它具有电渗析能够连续除盐以及离子交换树脂可以深度除盐的优点，因而在我国国内的电力系统等纯水领域取得了广泛的应用。目前EDI技术在我国已经应用了十数年，但是国内对该技术运行的研究还是比较少，因为大部分的研究都集中在技术原理等理论层面，对EDI的实际运行经验、问题及其处理的研究比较少，这就对EDI技术的应用推广和发展改善带来了一定程度的制约。本文正是基于这一现状，先对EDI技术进行了大概的概述，然后对EDI技术的优势进行了分析，接着对电厂EDI技术对环境的影响进行讨论，最后对EDI技术在电厂运行维护中的问题及其处理进行了一些有意义的探讨，以供相关的工作人员参考，希望能够对推动该技术的运用改进工作有所借鉴。
关键词：电厂；EDI；问题分析；处理措施
1EDI技术的概述
EDI技术是电渗析和离子交换技术的有机结合，要弄清EDI技术的工作原理，首先必须掌握离子交换除盐和电渗析脱盐技术。离子交换除盐过程是利用离子交换树脂上的活性基团对水中阴阳离子的不同选择吸附特性来达到去除水中离子的目的。该方法能够有效去除水中的离子，进而获得纯度很高的水，是一种典型的深度除盐技术。但因为受到树脂交换容量的限制，每隔一段时间就需要对树脂进行酸碱再生，且出水水质会逐渐下降，呈现出产水水质不稳定、连续生产性差的缺点。电渗析技术是利用多组交替排列的高离子选择过滤性膜进行脱盐的技术，优点是可以进行连续生产，缺点是脱盐率还有待提升，而且离子膜在运行中容易受到腐蚀，使用寿命偏低。EDI技术的应用实质就是将两者进行有机结合，通过在电渗析的淡水室内填装离子交换树脂的方式，实现二者除盐机理的同时运行。每个制水单元均由一组树脂、离子交换膜和有关的隔网组成。每个制水单元并联起来，与两端的电极组成一个完整的EDI装置(如图1所示)。因为EDI在运行过程中，会有离子沿树脂进行迁移作用，而这一过程中能对树脂进行电化学再生，所以EDI内的树脂不需要酸碱再生。综上可知，EDI技术克服了电渗析和离子交换技术的缺点，既可以实现连续生产，而且还能达到较高的除盐效果，所以在我国的电厂除盐系统中被广泛采用。
2EDI技术的优势 2.1功能环境稳定
在电厂水处理工作当中应用EDI技术，可以对来水有着较强的适应性，而且产水也会更加的稳定，进而也提高了后续需水系统的稳定性。 2.2经济性强
电厂在应用EDI技术进行水处理的过程当中，减少了对各种大型罐体设备的需求，节约了厂房的面积，减少了对于阀门、水泵、风机和管道的数量，具有较高的经济性。
2.3能源消耗优势
现在的EDI模块，已经可以将能耗控制在0.35kWh/m3，以下，对能源的消耗很低，并且模块的产水稳定性极高，能够有效的保证电厂生产工作有序的进行。
3电厂EDI技术对环境的影响
在火电厂中应用EDI技术的成本比较低，它相较于离子交换技术节约了大部分酸碱消耗、再生用水、废水处理和污水排放等费用，EDI的回收率一般在90%～95%之间，综合运行费用要明显的低于离子交换系统。而且，采用离子交换技术是依靠阳/阴离子交换树脂对原水中的离子进行吸附，在树脂再生的过程中会产生大量的酸碱废液，会对环境造成污染。而采用EDI技术在原理上与离子交换工艺不同，它是通过电解水产生的H+和OH-，对淡水室中填充的阴阳树脂进行再生，在整个工作流程中主要消耗电能，对其他物质的消耗较少。EDI独特的工作流程，使它在能够一边正常工作，一边进行树脂的再生，这样就能够节约大量人工和物质成本，便于实现整个流程的自动化控制，使水处理的效率得到大幅度的提高。在火电厂化学水处理过程中，EDI如与RO配合，能够提高水处理的效率，颠覆了原有的水处理方式，使耗水量、能耗、设备占地都大幅度减少。在未来的发展中，RO+EDI的膜法水处理工艺必将占据主导地位，成为火电厂最主要的废水处理方法。
4EDI的运行问题分析
4.1系统设计工艺不合理造成膜元件堵塞
在很多电厂的运用实践中都发现，EDI装置在刚开始投入运行时都可以表现出良好的工作性能，但运行一段时间后发现，会不同程度地存在产水量下降、电阻率降低等问题。而导致这一问题的原因除了结垢影响之外，还有可能是因为工艺系统的设计不够合理。比如在EDI装置前没有安装保安过滤器，使细小颗粒及杂质进入EDI装置，进而导致其模块被阻塞，使系统运行变得异常，使得产水量下降。
4.2运行中常见的问题分析
EDI系统的正常运行还依赖良好的运行维护和管理，对模块的进水条件和参数应进行严格控制。比如电导率如果过高，那么电流和温度都会升高，进而致使离子交换能力下降，影响除盐效果；进水的pH值如果控制不当，那么也会影响除盐和除硅效果；硬度过高会造成膜表面加速结构，进而影响到出水水质；重金属离子会造成选择透过膜和离子交换树脂中毒，使出水水质迅速降低；硅含量过高会导致产水不佳，特别是在镁离子的作用下会产生不可逆的结垢等等。
5EDI的运行维护及处理措施探讨
对EDI的运行维护及处理措施，具体可以分为以下7点来实施，分别是：(1)对EDI装置的工艺流程进行优化设计，比如对水箱重新做防腐，在升压泵与EDI装置之间装设保安过滤器；(2)对产水流量进行合理控制，要确保其不超出EDI的最大处理能力；(3)对进水温度进行合理调控，在进水成分不变的条件下，随着温度的降低得到高电阻率和高的硅去除率的电流会增加；(4)对进水压力进行调控，确保进水压力大于浓水的进水压力；(5)依据模块的处理能力，不同的进水条件对应着不同的回收率，进水条件好可以维持较高的回收率；(6)为了避免膜块内离子发生逆流，要确保进水到产水、进水与浓水、产水与膜块出水的三个压差；(7)为了保障EDI具有足够的迁移离子和促使树脂再生的能力，还必须对电压和电流条件进行合理调控。
6结束语
目前EDI技术已经在国内电力系统等纯水领域取得了广泛的应用，但是该技
术在运行的过程中还表现出了不少的问题，因此只有对该技术的运行机理、优势以及对于环境的影响，进行深入研究，并积累到足够的运行经验，切实的找出导致问题产生的原因，并且采取合理的措施加以改进，才能够真正的促使EDI技术的价值得到最大程度的体现。
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电厂电除盐系统发生的问题分析及处理
