EDI膜堆填充材料及其填充方式的研究.pdf

1、電去離子(EDI)技術有機結合了電滲析(ED)與離子交換(IE)技術的優(yōu)點,以初級純水作為進水可直接生產高純水。填充材料的選擇以及合理的填充方式是這項技術的核心之一。目前,EDI膜堆填充材料主要選擇顆粒狀離子交換樹脂,離子交換纖維和其他成型填充材料雖然也有研究報導,但未見有成熟產品推出。針對填充方式,目前國內、外主要有混合、分層和分置式填充三種。填充材料和填充方式的不同會使EDI過程產生較大差異,開展這方面的研究有利于更加全面認識EDI

2、過程。 本文選用國產陰、陽離子交換樹脂,分別進行混合、分層兩種填充方式的實驗研究。首次采用物料衡算的方法確定EDI膜堆穩(wěn)定運行狀態(tài),獲取穩(wěn)態(tài)運行條件下的實驗數(shù)據(jù),繪制U-i、pH-i和產水電阻率-i特征曲線,從而真實反映EDI過程的實驗現(xiàn)象,以便更加準確地分析其離子交換和水解離的內在規(guī)律。通過探討EDI過程特征曲線,分析水解離的特征,本文認為,隨膜堆運行電流密度的升高,水解離、離子遷移和離子交換環(huán)節(jié)將依次成為制約EDI過程深度除

3、鹽的主要因素。同時得出了水解離環(huán)節(jié)的兩個觀點,即EDI膜堆在較低電流密度下運行時,水解離主要發(fā)生在陽膜與陰樹脂接觸區(qū)域；膜堆正常工作時陰、陽樹脂接觸區(qū)域同樣存在水解離現(xiàn)象。 本文同時考察了陰、陽離子交換樹脂不同填充比例、不同填充方式等因素對EDI過程及產水水質的影響。結果表明,樹脂采用混合方式填充時,陰、陽樹脂比例對EDI過程影響較大,陰、陽樹脂比例為1:2時甚至不能形成EDI過程：樹脂采用分層方式填充時,每段淡室隔板內樹脂填充