在现代工业，特别是微电子、电力、制药、化工等领域，对高纯度水的需求日益增长。电去离子（Electrodeionization, EDI）技术作为一种将离子交换和电渗析技术相结合的深度脱盐工艺，已成为制备超纯水的关键环节。它以其连续产水、无需化学再生、环保高效等优势，逐步取代了传统的混合离子交换技术。

一、 EDI技术简介

       EDI是一种在直流电场作用下，通过填充在膜块中的离子交换树脂对水中的离子进行吸附和定向迁移，并通过水电解产生的H⁺和OH⁻对树脂进行连续再生的纯化过程。其核心目标是去除反渗透（RO）产水中残余的微量离子，制备出电阻率高达15-18 MΩ·cm的超纯水。

二、 EDI系统的核心组成部分

一个完整的EDI模块通常包含以下部分：

       离子交换膜：包括只允许阳离子通过的阳膜和只允许阴离子通过的阴膜，它们交替排列。

      离子交换树脂：填充在膜之间的隔室中，用于吸附和传输离子。

      电极：阳极（+）和阴极（-），用于提供直流电场。

隔室：

      淡水室（Dilute Compartment）：进水在此处被纯化，离子被去除。

      浓水室（Concentrate Compartment）：接收并从淡水室迁移出来的离子，并将它们排出。

      极水室（Electrode Compartment）：流通电极水，带走电极反应产生的气体和热量。

三、 EDI除盐水工作流程详解

       EDI通常作为反渗透（RO）系统的后处理设备。其完整工作流程可分为以下几个阶段：

阶段一：预处理与RO初级除盐

       EDI对进水水质有严格要求，其理想进水通常是RO产水。原水首先经过多介质过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器等预处理单元，去除悬浮物、有机物、余氯等，然后进入RO系统，去除水中98%以上的溶解性盐分和杂质，为EDI提供合格的进水（电导率通常要求＜40 μS/cm）。

阶段二：EDI核心除盐过程（三步协同）

      合格的RO产水从底部进入EDI模块的淡水室。

离子吸附与交换：

      水流过填充有混合离子交换树脂的淡水室时，水中的微量阳离子（如Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）被阳树脂吸附交换，阴离子（如Cl⁻、SO₄²⁻、HCO₃⁻）被阴树脂吸附交换。

离子定向迁移与清除：

      在施加的直流高压电场作用下，吸附在树脂上的离子发生定向迁移：

      阳离子穿过阳膜向阴极移动，进入浓水室。

     阴离子穿过阴膜向阳极移动，进入浓水室。

     这些离子被截留在浓水室中，并被一部分不断循环或排放的浓水带出系统。

树脂连续电再生：

      这是EDI技术的精髓。电场作用会使水分子电解产生大量的H⁺和OH⁻离子：

      这些H⁺和OH⁻离子会分别再生已经吸附饱和的阳树脂和阴树脂，将其转化为H型和OH型。

      这样，树脂的交换能力得到了连续不间断的再生，无需像传统混床那样停机使用酸碱再生。

阶段三：产品水与废水的输出

      产品水（淡水室流出）：经过上述过程，淡水室中的水离子含量极低，成为高纯水，从模块顶部流出，送入后续的精处理或直接使用。

     浓水（浓水室流出）：汇集了所有迁移出来的离子，成为废水，一部分直接排放，另一部分通常循环至RO进水口以回收利用，提高系统整体回收率。

     极水（极水室流出）：含有电极反应产生的氧气、氢气和热量，通常直接排放。

四、EDI工艺流程简图

五、 EDI技术的优势

      连续稳定产水：无再生停机时间，水质稳定。

      无需化学再生：节省了大量酸碱、降低运行成本，消除了危险化学品的存储和处理问题，环保安全。

       操作维护简单：自动化程度高，只需调节电流/电压和流量。

       占地面积小：模块化设计，结构紧凑。

       高水回收率：通常可达90-95%。

六、 应用领域

       EDI产水广泛应用于对水质要求极高的行业：

       电力行业：高压锅炉的补给水。

       电子行业：半导体、集成电路芯片的清洗用水。

        制药行业：药剂配制、注射液用水。

        化工行业：精细化工、实验室研究用水。

       其他：表面处理、玻璃镀膜、实验室超纯水系统。

总结

        EDI除盐水设备通过巧妙地将电渗析与离子交换相结合，实现了离子去除和树脂再生的同步进行，提供了一个高效、经济、环保的深度除盐解决方案。作为现代超纯水制备系统中承上（RO）启下（抛光混床）的核心单元，EDI技术已成为高纯水领域不可或缺的标准工艺。