2.1ED概述

连续电除盐(ED|, Electrodeionization或CD, Continuous

Electrode ionization)是国际上20世纪90年代开始逐渐发展起来的新型

超纯水制备技术,它的发展是纯水生产技术史上的一次革命性的进

步。ED可以代替传统的离子交换(D)技术,生产质量稳定的去离子

水。与混合离子交换装置不同之处在于ED系统不需要化学再生,也无须因为补充树脂或者化学再生而停机。因此,ED可以实现连续产水,且产水水质稳定。同时,也极大限度地降低了设备投资和运行费用。

通常把ED与反渗透及其他的净化装置结合在一起从水中去除离

子。ED膜堆中的离子交换树脂可以分为两部分,一部分称为工作树

脂,另一部分称作抛光树脂,二者的界限称为工作前沿。工作树脂承担着除去大部分离子的任务,而抛光树脂则承担着去除像弱电解质等较难清除离子的任务。通过ED系统制得的超纯水的电导率可高达15 18.2MΩcm。ED既可以连续运行也可以间歇操作

2.2ED|工作原理

离子交换膜和离子交换树脂的工作原理相近,可以选择性地透过离

子,其中阴离子交换膜只允许透过阴离子,不允许透过阳离子;而阳离

子交换膜只允许透过阳离子,不允许透过阴离子。ED技术巧妙地将电

渗析技术和离子交换技术相融合,通过阴、阳离子交换膜的选择性透过

作用与离子交换树脂对离子的交换作用,在直流电场作用下,实现离子的定向迁移,从而完成水的深度除盐,同时水的电解离产生的氢离子和

氢氧根离子对离子交换树脂进行再生。图1.1为ED的工作原理图

如图1.1所示,ED膜堆中,阳膜和阴膜交替排列在阴极和阳极之

间,从左边起依次为浓水室和淡水室,浓水室和淡水室中都填充有混合离子交换树脂。在淡水室中,阴离子交换树脂中的氢氧根离子(OH-)

同进水中的阴离子(例如C1-)交换,同理阳离子交换树脂中的氢离子

(H+)同进水中的阳离子(例如Na+)交换,被交换的离子在直流电场

的作用下沿着树脂球的表面迁移,分别通过相应的离子交换膜后进入浓

水室。在较高的电压梯度作用下,水被电解生成H+和OH-,这些+和

OH-对离子交换树脂进行连续再生。因此,ED膜堆中离子交换树脂不需

要化学(酸碱)再生