EDI超纯水设备的性能下降可能由哪些因素引起?

连续电去离子(EDI)超纯水设备是一种集成了离子交换、离子交换膜技术和离子电迁移技术的纯水制备装置,具有显著的环保特性。该设备操作简便,因此日益受到市场的青睐和认可。然而,何种因素会导致EDI超纯水设备性能降低,以及如何避免,是本文研究探讨的问题。
1、进水水质问题
硬度离子超标:水中钙、镁等硬度离子含量过高,会在 EDI 模块内的离子交换树脂和膜表面形成水垢,阻碍离子交换和迁移,降低脱盐效果,导致产水水质下降。
有机物污染:进水中的有机物会吸附在离子交换树脂和膜表面,覆盖活性位点,使树脂的交换能力和膜的通透性能下降,影响设备对水中离子的去除能力,还可能导致微生物滋生,进一步影响水质。
重金属离子污染:重金属离子如铁、锰等会与离子交换树脂发生不可逆的结合,占据树脂的交换位点,使树脂失效,降低设备的离子交换能力,进而影响超纯水的纯度。
微生物污染:微生物在设备内生长繁殖,会产生黏液,附着在膜和树脂表面,不仅影响离子交换和膜的分离效果,还可能释放代谢产物,增加水中的有机杂质含量。
2、设备运行参数问题
电流电压异常:EDI 设备需要在合适的电流电压下运行,若电流电压过高,会导致离子交换树脂和膜过度极化,产生水解离现象,消耗过多的电能,还可能损坏设备;若电流电压过低,离子迁移速度减慢,离子交换不充分,会使产水水质变差。
进水流量不稳:进水流量过大,会使水在 EDI 模块内的停留时间过短,离子来不及充分交换就被带出,影响产水质量;进水流量过小,可能导致浓水侧离子浓度过高,发生浓差极化,同样会降低设备性能。
温度变化:EDI 设备的最佳运行温度一般在 25℃左右,温度过高,会使离子交换树脂的性能下降,膜的稳定性降低;温度过低,离子迁移速度变慢,都会影响设备的处理效率和产水质量。
3、设备维护问题
树脂老化:长期使用后,离子交换树脂会逐渐老化,交换基团脱落,交换容量降低,导致对水中离子的去除能力减弱,需要定期对树脂进行检查和更换。
膜污染与损坏:EDI 膜在运行过程中,会受到水中杂质的污染,如胶体、颗粒物等,使膜的通透性下降;同时,由于频繁的压力变化、化学清洗不当等原因,可能导致膜破裂或穿孔,使设备性能大幅下降。
模块结垢:如果设备长时间运行,浓水侧的盐分浓度升高,容易在模块内部形成结垢,影响离子交换和水流分布,降低设备性能,因此需要定期进行清洗。
4、其他问题
管道和连接件泄漏:设备的管道和连接件出现泄漏,会使进水和产水的流量、压力发生变化,影响设备的正常运行,还可能导致外界杂质进入系统,污染产水。
仪表故障:EDI 超纯水设备中的流量计、压力表、电导率仪等仪表若出现故障,会导致操作人员无法准确掌握设备运行状态,无法及时调整运行参数,从而影响设备性能。

为预防 EDI 超纯水设备性能下降,可从进水水质把控、运行参数调整、设备维护保养及日常管理等方面采取措施,具体如下:
1、严格控制进水水质
安装预处理系统:设置多介质过滤器、活性炭过滤器等,去除水中的悬浮物、胶体、有机物等杂质,降低浊度,防止其进入 EDI 设备造成污染。同时,采用软化器或添加阻垢剂等方式,降低水中硬度离子含量,防止结垢。
加强水质监测:定期对进水的硬度、酸碱度、有机物含量、重金属离子浓度等指标进行全面检测,建立水质监测档案。根据水质变化及时调整预处理工艺参数,确保进水水质符合 EDI 设备的要求。
2、优化设备运行参数
稳定电流电压:根据设备的设计要求和实际运行情况,设定并保持合适的电流电压值,避免电流电压的频繁波动和异常升高或降低。可安装稳压器等设备,确保供电稳定。
控制进水流量与压力:通过流量计和调节阀等设备,精确控制进水流量,使其保持在设备规定的范围内,保证水在 EDI 模块内有足够的停留时间和合适的流速。同时,稳定进水压力,防止压力过高损坏设备或压力过低影响产水效果。
调节运行温度:安装温度调节装置,将进水温度控制在 EDI 设备的最佳运行温度范围内,一般为 25℃左右。在冬季或夏季等温度变化较大的季节,要加强对温度的监测和调节。
3、加强设备维护保养
定期清洗设备:制定科学合理的清洗计划,根据设备的运行情况和水质状况,定期对 EDI 模块进行化学清洗,去除树脂和膜表面的污染物、结垢等。清洗时要选择合适的清洗剂和清洗方法,避免对设备造成损害。
检查与更换树脂和膜:定期检查离子交换树脂的交换容量和膜的性能,如发现树脂老化、交换容量下降或膜出现污染、损坏等情况,及时进行更换。同时,在更换树脂和膜时,要确保产品质量符合要求。
保养设备部件:对设备的泵、阀门、管道等部件进行定期检查和维护,及时更换磨损的部件,防止泄漏等问题的发生。对设备的电气系统进行检查,确保线路连接牢固,防止出现短路、断路等故障。
4、强化日常运行管理
制定操作规程:建立完善的 EDI 超纯水设备操作规程,操作人员需严格按照规程进行操作,避免因操作不当导致设备性能下降。同时,加强对操作人员的培训,提高其操作技能和故障处理能力。
建立运行记录与监控系统:对设备的运行参数、水质数据等进行详细记录,通过监控系统实时监测设备的运行状态。通过对运行数据的分析,及时发现潜在问题,并采取相应的措施进行处理。