EDI超純水設備的性能下降可能由哪些因素引起?
連續(xù)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(huán)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(zhì)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(nèi)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(chǎn)水水質(zhì)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(zhì)。
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(fā)生不可逆的結(jié)合,占據(jù)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(nèi)生長繁殖,會產(chǎn)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(chǎn)物,增加水中的有機雜質(zhì)含量。
2、設備運行參數(shù)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(chǎn)生水解離現(xiàn)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(chǎn)水水質(zhì)變差。
進水流量不穩(wěn):進水流量過大,會使水在 EDI 模塊內(nèi)的停留時間過短,離子來不及充分交換就被帶出,影響產(chǎn)水質(zhì)量;進水流量過小,可能導致濃水側(cè)離子濃度過高,發(fā)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(wěn)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(chǎn)水質(zhì)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(zhì)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?shù)仍?,可能導致膜破裂或穿孔,使設備性能大幅下降。
模塊結(jié)垢:如果設備長時間運行,濃水側(cè)的鹽分濃度升高,容易在模塊內(nèi)部形成結(jié)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(xiàn)泄漏,會使進水和產(chǎn)水的流量、壓力發(fā)生變化,影響設備的正常運行,還可能導致外界雜質(zhì)進入系統(tǒng),污染產(chǎn)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(xiàn)故障,會導致操作人員無法準確掌握設備運行狀態(tài),無法及時調(diào)整運行參數(shù),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(zhì)把控、運行參數(shù)調(diào)整、設備維護保養(yǎng)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(zhì)
安裝預處理系統(tǒng):設置多介質(zhì)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(zhì),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(jié)垢。
加強水質(zhì)監(jiān)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(zhì)監(jiān)測檔案。根據(jù)水質(zhì)變化及時調(diào)整預處理工藝參數(shù),確保進水水質(zhì)符合 EDI 設備的要求。
2、優(yōu)化設備運行參數(shù)
穩(wěn)定電流電壓:根據(jù)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??砂惭b穩(wěn)壓器等設備,確保供電穩(wěn)定。
控制進水流量與壓力:通過流量計和調(diào)節(jié)閥等設備,精確控制進水流量,使其保持在設備規(guī)定的范圍內(nèi),保證水在 EDI 模塊內(nèi)有足夠的停留時間和合適的流速。同時,穩(wěn)定進水壓力,防止壓力過高損壞設備或壓力過低影響產(chǎn)水效果。
調(diào)節(jié)運行溫度:安裝溫度調(diào)節(jié)裝置,將進水溫度控制在 EDI 設備的最佳運行溫度范圍內(nèi),一般為 25℃左右。在冬季或夏季等溫度變化較大的季節(jié),要加強對溫度的監(jiān)測和調(diào)節(jié)。
3、加強設備維護保養(yǎng)
定期清洗設備:制定科學合理的清洗計劃,根據(jù)設備的運行情況和水質(zhì)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(jié)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(fā)現(xiàn)樹脂老化、交換容量下降或膜出現(xiàn)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(chǎn)品質(zhì)量符合要求。
保養(yǎng)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(fā)生。對設備的電氣系統(tǒng)進行檢查,確保線路連接牢固,防止出現(xiàn)短路、斷路等故障。
4、強化日常運行管理
制定操作規(guī)程:建立完善的 EDI 超純水設備操作規(guī)程,操作人員需嚴格按照規(guī)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(jiān)控系統(tǒng):對設備的運行參數(shù)、水質(zhì)數(shù)據(jù)等進行詳細記錄,通過監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測設備的運行狀態(tài)。通過對運行數(shù)據(jù)的分析,及時發(fā)現(xiàn)潛在問題,并采取相應的措施進行處理。