如果电压太低,则驱动力太小,这就不能将足够的离子从淡水室迁移到浓水室中。而且可能不会使足够的水发生裂解,从而使离子交换树脂不能进行有效的再生。在抛光层可能不能充分捕捉和迁移类似二氧化硅这样的杂质离子。如果电压过高,就会有过多的水发生裂解,驱动力的效率下降。其症状首先是在极水中产生多余的气体,而后浓水中也会产生气体。过高的电压也会产生一种称为“浓度反扩散”现象,在这种状态下,离子将被迫从浓水扩散到邻近的淡水室以保持电中性。 初始设置的电压值过低,模块中的离子交换树脂将被离子填充,直到达到一个稳定状态,这样进入模块的离子就比离开模块的离子要多。其症状主要表现为浓水流中的离子比正常水平低。稳定状态可能要8~24小时才能获得-在此期间,产品水质将会逐渐下降。 如果初始设置的电压值升高,模块中的离子交换树脂就开始释放离子,直至达到稳定状态。在此期间,离开模块的离子多于进入模块的离子。其症状表现为浓水流电导率的增大。稳定状态可能要8~24小时才能获得-在此期间,产品水品质将会逐渐提高。 EDI模块较底部的电流强度非常高,这是由于进水中主要离子的迁移所致。底部浓水有一定的电阻特性,因为那里的水基本上是电导率为2~20微西门子的RO水。 EDI模块的上部,浓水流中充满了它从淡水室“工作层”中收集的离子,在90%回收率时,浓水流相当于被浓缩了10倍,因此电导率为20~200μS/cm之间。因此,淡水室此时将有更高的电压降(模块上部淡水流中几乎没有离子),唯一的结果是水的裂解率更高,将导致氢根离子(H+)和氢氧根离子(OH–)的迁移率更高。 这样会有利于抛光床的存在和更好的去除CO2和硅,以及生产更高电阻率的产品水。 只有模块处于平衡状态而且没有过高的电流强度时,产品水的质量才能得以优化。树脂床的抛光部分的再生能力对获得最高的电阻率至关重要。 pH值对离子平衡的影响 模块中溶液的电中性必须保持在离子水平上,这样可以抑制阳离子比阴离子更易扩散性。即使在分子或原子级别也要保持电中性。这就不可能发生扩散的阳离子比阴离子多的情况。 正因为如此,离子平衡显得至关重要。如果进水中的离子流形成了高迁移率的阳离子和低迁移率的阴离子,这时EDI的驱动力会自动调节迁移率最低的离子保持电中性。此外,移动的质子(H+)和氢氧根离子(OH–)将在调节离子平衡的过程当中扮演重要的角色。如果进水流中的离子存在较大的不匹配,则在产品水流和浓水流之间,因质子(H+)和氢氧根离子(OH–)的迁移将发生较大的pH值的变换。这时质量就无法优化。 PH值因此也极大的影响着产水品质。较低的pH值,多余的H+将作为反离子扩散到进水流的阴离子中去。进水流中的阳离子将不能有效的去除。 PH值较高,氢根离子不再扮演反阳离子的角色。但是,二氧化碳将转化为带电荷的盐类(碳酸氢盐),因此将会发生迁移。二氧化硅也将一样。 建议理想的操作条件是pH为7.0,最好有最少的CO2存在。 EDI模块工作中离子前沿区域对产水水质的影响 如上所述,“离子前沿”(EDI模块中“工作层”和“抛光层”的位置分界点)对产品水品质也非常重要。 对于生产电阻率最高、二氧化硅的含量最低的水,必须设定变量来最大限度的扩大抛光层的深度。 ★ 离子负荷必须是最小; ★ 产品水流量应该是在给定范围最高流量以下; ★ 电压应该是最佳工作电压(不是太高或太低); ★ 浓水流量应该是恰当的(如:90%回收率),以便能有效地去除浓水室膜表面的离子。这将影响应用于淡水室的电压; ★ 二氧化碳负荷应该最小; ★ pH值应该在7.0。 为节约能源,如果低品质的水能够满足需求,则可以扩大工作床的深度而限制抛光床的深度。这可以通过以下途径获得: ★ 降低电压; ★ 降低浓水流量(较高的回收率)这可以降低模块的电阻。也可以通过浓水的循环或加盐来实现。注意:这样的风险就是浓水室易结垢。 |