EDI電除鹽系統(tǒng)在自備電廠鍋爐補給水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用

王瑞紅

摘 要：自備電廠鍋爐補給水處理系統(tǒng)，主要是為鍋爐提供合格的水，保證鍋爐的正常運行，延長鍋爐使用壽命。

關(guān)鍵詞：水處理；EDI

1 概況

自備電廠鍋爐補給水處理系統(tǒng)，處理能力為600 m3/h。所產(chǎn)出鹽水供太鋼自備電廠2×300 MW亞臨界鍋爐補給水及新煉鋼、新焦化高壓鍋爐補給水。

2 水源

系統(tǒng)水源為引黃水（經(jīng)過太原市自來水廠處理），北郊污水廠的中水和地下水作為備用水源，水源的水質(zhì)指標見下表。

3 工藝流程

采用“全膜法”水處理工藝，基本流程如下：

凝聚劑、殺菌劑 阻垢劑、還原劑

生水生水箱生水泵生水加熱器自清洗過濾器微濾微濾水箱RO給水泵保安過濾器一級RO高壓泵

堿

一級反滲透裝置中間水箱中間水泵保安過濾器二級反滲透高壓泵二級反滲透裝置

二級RO產(chǎn)水箱電去離子（EDI）裝置除鹽水箱鍋爐補給水、噴淋補給水及鋼廠補水泵用水點

4 核心技術(shù)EDI

4.1 EDI電除鹽系統(tǒng)

EDI（Electrodeionization）又稱連續(xù)電除鹽技術(shù)，它科學(xué)地將電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù)融為一體，通過陽、陰離子膜對陽、陰離子的選擇透過作用以及離子交換樹脂對水中離子的交換作用，在電場的作用下實現(xiàn)水中離子的定向遷移，從而達到水的深度凈化除鹽，并通過水電解產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子對裝填樹脂進行連續(xù)再生，因此EDI制水過程不需酸、堿化學(xué)藥品再生即可連續(xù)制取高品質(zhì)超純水，它具有技術(shù)先進、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便的優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于鍋爐、電力、電子、醫(yī)藥、化工、食品和實驗室領(lǐng)域，是水處理技術(shù)的綠色革命。它取代混床作為反滲透的后續(xù)除鹽處理裝置，完全避免了酸堿的使用，沒有任何環(huán)境污染。EDI 技術(shù)是采用離子交換膜、電活性介質(zhì)（通常是離子交換樹脂）和直流電場三項技術(shù)來去除水中離子及離子態(tài)物質(zhì)的除鹽技術(shù)。本系統(tǒng)EDI分6套，單套產(chǎn)水量100m3/h，回收率≥90%。EDI系統(tǒng)濃水67m3/h回流到一級反滲透水箱再利用。

4.2 EDI工作原理

供給原水進入EDI系統(tǒng)，主要部分流入樹脂/膜內(nèi)部，而另一部分沿膜板外側(cè)流動，以洗去透出膜外的離子。樹脂截留水中的溶存離子；被截留的離子在電極作用下，陰離子向正極方向運動，陽離子向負極方向運動；陽離子透過陽離子膜，排出樹脂/膜之外；陰離子透過陰離子膜，排出樹脂/膜之外；濃縮了的離子從廢水流路中排出。無離子水從樹脂/膜內(nèi)流出。

4.3 EDI優(yōu)點

出水水質(zhì)具有最佳的穩(wěn)定度；能連續(xù)生產(chǎn)出符合用戶要求的超純水；模塊化生產(chǎn)，并可實現(xiàn)全自動控制；不需酸堿再生，無污水排放，不會因再生而停機。無需再生設(shè)備和化學(xué)藥品儲運；設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。運行成本和維修成本低。運行操作簡單，勞動強度低。

4.4 電除鹽EDI單元

4.4.1 EDI 裝置技術(shù)參數(shù)：

產(chǎn)水量 正常產(chǎn)水量：100m3/h/h×6（20°C運行五年）

系統(tǒng)回收率 ≥ 90%（運行五年）

EDI膜塊型號 LXM30X

單只膜塊設(shè)計產(chǎn)水量 3.03m3/h

單套裝置膜塊總數(shù) 33只

EDI系統(tǒng)總的模塊數(shù) 198只

生產(chǎn)商 Ionpure/美國

4.1.2 EDI裝置配置

（1）EDI裝置共6套，每列都能單獨運行，也可同時運行。單套33只模塊組裝在一整體碳鋼防腐框架上，配套相應(yīng)的管道、閥門、儀表等。（2）模塊EDI 采用原裝進口Ionpure 公司模塊產(chǎn)品，模塊內(nèi)所有部件在出廠前組裝完成。EDI裝置完整地包括系統(tǒng)所必須的所有設(shè)備、管道、閥門、控制系統(tǒng)和測量儀表等。（3）EDI裝置產(chǎn)品水管和濃水管設(shè)取樣點，能有效的診斷并確定系統(tǒng)的缺陷。每套EDI裝置均設(shè)有濃水、產(chǎn)品水流量計和產(chǎn)品水電阻率儀，六套EDI產(chǎn)水配備2臺3通道硅表，并集中裝設(shè)在儀表盤上，除有就地顯示外，信號送至上位機進行監(jiān)測和控制。（4）EDI裝置進口前設(shè)不合格進水排放閥。EDI產(chǎn)水設(shè)不合格水自動排放閥、產(chǎn)水閥，并由安裝在產(chǎn)水側(cè)的電阻率儀自動控制。（5）EDI裝置設(shè)整流系統(tǒng)、隔離變壓器。EDI 裝置整流系統(tǒng)為自動運行，EDI 系統(tǒng)的運行控制由EDI 系統(tǒng)濃水流量、產(chǎn)水流量與產(chǎn)品水電阻率儀聯(lián)鎖控制，整流裝置的電壓信號與EDI 給水泵進行聯(lián)鎖保護。（6）EDI裝置的設(shè)計應(yīng)避免濃水壓力大于淡水壓力。（7）EDI濃水排放需裝流量控制閥，以控制EDI的回收率。EDI膜組件應(yīng)安裝在組合架上，組合架上應(yīng)配備全部管道及接頭，還包括所有的支架、緊固件、夾具及其它附件。（8）EDI組合架的設(shè)計應(yīng)滿足其廠址的抗震列度要求和組件的膨脹要求。（9）EDI系統(tǒng)所配儀器、儀表的性能、配置點及數(shù)量等滿足本系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠運行之需要。（10）進口前應(yīng)設(shè)系統(tǒng)沖洗排放閥。

4.2 EDI系統(tǒng)管道

（1）整個系統(tǒng)的管道設(shè)計應(yīng)避免死角，以防細菌的生長。（2）主要管道采用316不銹鋼管道，其他采用UPVC。（3）膜組件給水系統(tǒng)應(yīng)考慮均勻性。

4.3 EDI單元測試內(nèi)容和方法

4.3.1 產(chǎn)水水量：100m3/h

測點：EDI產(chǎn)水流量計

考核方法：EDI裝置產(chǎn)水流量計24小時累計流量讀數(shù)的平均值之和。

4.3.2 產(chǎn)水水質(zhì)：電導(dǎo)率<0.2μS/cm

測點：產(chǎn)品水管取樣閥門

考核方法：每3小時測定一次，連續(xù)考核72小時

4.3.3 水回收率：90%

測點：EDI進水管、EDI產(chǎn)水管和EDI濃水管。

測試方法：EDI產(chǎn)水管流量計24小時累計流量讀數(shù)和EDI進水管24小時累計流量讀數(shù)除所得數(shù)值的百分比。

4.4 EDI系統(tǒng)的控制指標（20℃運行五年內(nèi)）

產(chǎn)水量 正常產(chǎn)水量≥100m3/h（套）

導(dǎo)電度 ≤0.2?S/cm

二氧化硅 ≤20?g/L

水的回收率 ≥90%

系統(tǒng)總回收率 ≥65%（運行三年）