工業(yè)EDI超純水設(shè)備是結(jié)合了電滲析與離子交換兩項(xiàng)技術(shù)各自的特點(diǎn)而發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù),與普通電滲析相比,由于淡室中填充了離子交換樹脂,大大提高了膜間導(dǎo)電性,顯著增強(qiáng)了由溶液到膜面的離子遷移,破壞了膜面濃度滯留層中的離子貧乏現(xiàn)象,提高了極限電流密度;與普通離子交換相比,由于膜間高電勢梯度,迫使水解離為H+和OH-,H+和OH-一方面參預(yù)負(fù)載電流,另一方面可以又對樹脂起就地再生的作用,因此EDI不需要對樹脂進(jìn)行再生,可以省掉離子交換所必需的酸堿貯罐,也減少了環(huán)境污染。
工業(yè)EDI超純水設(shè)備離子交換膜和離子交換樹脂的工作原理相近,可以選擇性地透過離子,其中陰離子交換膜只允許陰離子透過,不允許陽離子透過;而陽離子交換膜只允許陽離子透過,不允許陰離子透過。在一對陰陽離子交換膜之間充填混合離子交換樹脂就形成了一個(gè)EDI單元。陰陽離子交換膜之間由混合離子交換樹脂占據(jù)的空間被稱為淡水室。將一定數(shù)量的EDI單元羅列在一起,使陰離子交換膜和陽離子交換膜交替排列,在離子交換膜之間添加特殊的離子交換樹脂,其形成的空間被稱為濃水室。在給定的直流電壓的推動(dòng)下,在淡水室中,離子交換樹脂中的陰陽離子分別向正、負(fù)極遷移,并透過陰陽離子交換膜進(jìn)入濃水室,同時(shí)給水中的離子被離子交換樹脂吸附而占據(jù)由于離子電遷移而留下的空位。事實(shí)上離子的遷移和吸附是同時(shí)并連續(xù)發(fā)生的。通過這樣的過程,給水中的離子穿過離子交換膜進(jìn)入到濃水室被去除而成為除鹽水。
帶負(fù)電荷的陰離子(例如OH-、Cl-)被正極(+)吸引而通過陰離子交換膜,進(jìn)入到鄰近的濃水室。此后這些離子在繼續(xù)向正極遷移中遇到鄰近的陽離子交換膜,而陽離子交換膜不允許陰離子通過,這些離子即被阻隔在濃水中。淡水流中的陽離子(例如Na+ 、H+)以類似的方式被阻隔在濃水室。在濃水室,透過陰陽膜的離子維持電中性。
EDI組件電流量和離子遷移量成正比。電流量由兩部分組成,一部分源于被除去離子的遷移,另一部分源于水本身電離產(chǎn)生的H+和OH-離子的遷移。
在EDI組件中存在較高的電壓梯度,在其作用下,水會(huì)電解產(chǎn)生大量的H+和OH-。這些就地產(chǎn)生的H+和OH-對離子交換樹脂有連續(xù)再生的作用。