Причины снижения удельного сопротивления при работе систем сверхчистой воды EDI (электродеионизации) связаны с такими факторами, как качество поступающей воды, давление, расход, напряжение и загрязненность питательной воды. Ниже приведены некоторые из основных причин падения удельного сопротивления систем сверхчистой воды EDI:
Сточные воды системы обратного осмоса не соответствуют стандартам
Если питательная вода имеет высокое содержание солей, рекомендуется использовать биполярная система RO (обратный осмос) в качестве этапа предварительной деионизации, сохраняя проводимость в пределах 1–3 мкСм/см. Если содержание CO2 в питательной воде высокое, рекомендуется использовать дегазирующую мембрану или башню для удаления CO2. Если уровни pH слишком сильно отклоняются от нейтрального, следует использовать регулировку pH для поддержания pH питательной воды в пределах 7–8.
Проблемы с текущим контролем системы EDI
Увеличение рабочего тока улучшает качество воды. Однако, как только ток достигает максимума и продолжает увеличиваться, избыток ионов H и OH-, образующихся в результате ионизации воды, может вызвать накопление ионов и блокировку или даже обратную диффузию. Это приводит к снижению качества получаемой воды.
Изменения pH
Высокое содержание CO2 в питательной воде системы EDI может негативно повлиять на производство сверхчистой воды. Если содержание CO2 превысит 10 ppm, система EDI не сможет производить воду высокой чистоты (это критический вопрос).
Железное загрязнение
Загрязнение железом является одной из основных причин постепенного снижения удельного сопротивления в системах EDI. Если в системе сырой воды и предварительной очистки используются обычные стальные трубы без внутренней защиты от коррозии, содержание железа увеличится. После коррозии железо растворяется в воде в основном в виде Fe(OH)2 и далее окисляется до Fe(OH)3. Fe(OH)2 находится в коллоидном состоянии, а Fe(OH)3 находится во взвешенном состоянии. Смола в системе EDI имеет сильное сродство к железу и после адсорбции может вызвать необратимые реакции. В традиционных процессах катионного и анионного обмена регенерация или очистка слоев смолы позволяют удалить большую часть железа. Однако в системе EDI, поскольку регенерация или очистка отсутствуют, следы железа в воде прилипают как к катионным, так и к анионитовым смолам, а также к мембранам. Железо обладает сильной электропроводностью, и прежде чем оно сможет вступить в реакцию с катионной смолой, оно мигрирует к анионной мембране под действием сильного тока. Чистые ионы железа легко проходят через мембраны, однако коллоидные соединения железа труднее проникают через анионную мембрану и адсорбируются на ее поверхности. Это приводит к загрязнению как анионных, так и катионных мембран, что в конечном итоге приводит к снижению производительности системы и качества воды, а также постепенному снижению удельного сопротивления.
Органическое загрязнение
Если в питательной воде присутствуют органические загрязнения, обратный осмос может удалить только органические коллоиды с молекулярной массой более 200. Органические вещества с более низкой молекулярной массой (ниже 200) попадают в систему EDI. Эти низкомолекулярные вещества поглощаются катионными и анионообменными смолами внутри компонентов и прилипают к поверхностям катионных и анионных мембран. Это затрудняет реакции ионного обмена и замедляет скорость проникновения ионов через мембраны, тем самым снижая производительность системы EDI и снижая удельное сопротивление добываемой воды.
