edi技术的结构

A. EDI技术的组成与工作原理

EDI（electrodeionization）技术是一种新的纯水和超纯水制备技术。该技术将电渗析技术和离子交换技术相融合，通过阴、阳离子交换膜对阴、阳离子的选择性透过作用与离子交换树脂对离子的交换作用，在直流电场的作用下实现离子的定向迁移，从而完成水的深度除盐，水质可达15MΩ.cm以上。在进行除盐的同时，水电离解产生的氢离子和氢氧根离子对离子交换树脂进行再生，因此不需酸碱化学再生而能连续制取超纯水。它具有技术先进、操作简便和优异的环保特性，是纯水制备技术的绿色革命。
如RO反渗透设备：
RO反渗透设备采用当代最先进、节能有效的膜分离技术，反渗透设备其原理是在高于溶液渗透压的作用下，使其他物质不能透过半透膜而将其它物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小，因此反渗透设备能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等，反渗透设备可以生产纯水、高纯水，以满足不同行业、不同需求的用户。
当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过，此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧，这种现象称为渗透，若在膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将受到抑制而减慢，当施加的压力达到某一数值时，水通过膜的净流量等于零，这个压力称为渗透压力，当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时，水的流向就会逆转，此时，盐水中的水将流入纯水侧，上述现象就是水的反渗透(RO)处理的基本原理。
EDI 膜堆是由夹在两个电极之间一定对数的单元组成。在每个单元内有两类不同的室：待除盐的淡水室和收集所除去杂质离子的浓水室。淡水室中用混匀的阳、阴离子交换树脂填满，这些树脂位於两个膜之间：只允许阳离子透过的阳离子交换膜及只允许阴离子透过的阴离子交换膜。
树脂床利用加在室两端的直流电进行连续地再生，电压使进水中的水分子分解成 H+及 OH-，水中的这些离子受相应电极的吸引，穿过阳、阴离子交换树脂向所对应膜的方向迁移，当这些离子透过交换膜进入浓室后， H +和 OH-结合成水。这种 H+和 OH-的产生及迁移正是树脂得以实现连续再生的机理。 当进水中的 Na+及 CI-等杂质离子吸咐到相应的离子交换树脂上时，这些杂质离子就会发生象普通混床内一样的离子交换反应，并相应地置换出 H+及 OH-。一旦在离子交换树脂内的杂质离子也加入到 H+及 OH-向交换膜方向的迁移，这些离子将连续地穿过树脂直至透过交换膜而进入浓水室。这些杂质离子由於相邻隔室交换膜的阻挡作用而不能向对应电极的方向进一步地迁移，因此杂质离子得以集中到浓水室中，然后可将这种含有杂质离子的浓水排出膜堆。

B. EDI系统的工作原理

EDI超纯水设备工作原理：

EDI工作原理如图所示。EDI膜块中将一定数量的EDI单元用格板隔开，版形成浓水室和淡权水室。又在单元两端设置阴/阳电极。在直流电的推动下，通过淡水室水流中的阴阳离子分别透过阴阳离子交换膜迁移到浓水室而在淡水室中去除。如下图：

EDI模块膜堆主要由交替排列的阳离子交换膜、浓水室、阴离子交换膜、淡水室和正、负电极组成。在直流电场的作用下，淡水室中离子交换树脂中的阳离子和阴离子沿树脂和膜构成的通道分别向负极和正极方向迁移，阳离子透过阳离子交换膜，阴离子透过阴离子交换膜，分别进入浓水室形成浓水。同时EDI进水中的阳离子和阴离子跟离子交换树脂中的氢离子和氢氧根离子交换，形成超纯水(高纯水)。极限电流使水电解产生的大量氢离子和氢氧根离子对离子交换树脂进行连续的再生。传统的离子交换，离子交换树脂饱和后需要化学间歇再生。而EDI膜堆中的树脂通过水的电解连续再生，工作是连续的，不需要酸碱化学再生。

C. EDI的技术特点、应用系统及系统组成

EDI是Electronic Data Interchange的缩写，中文译为电子数据交换。EDI系统就是指能够将如订单、发货单、发票等商业版文档在企业间通过通信网络权自动的传输和处理的系统。
首先是需要通过通信网络传输商业文档，企业第一步是需要了解合作伙伴的系统能够通过什么通信协议接收发送EDI文件，涉及到的EDI通信协议有AS2， FTP，SFTP，FTP/s， HTTP，HTTP/s，OFTP等。
EDI系统主要由通信组件、翻译组件、内部系统集成组件构成。

D. EDI纯水机的EDI工作原理

EDI的工作结构原理图

EDI是通过用氢离子或氢氧根离子将RO水中的残余盐类交换并将它们送至浓水流中而除去。交换反应在膜块的纯化室进行，在那里阴离子交换树脂用它们的氢氧根离子（OH-）来交换溶解盐中的阴离子（如氯离子Cl-）。相应地，阳离子交换树脂用它们的氢离子（H+）来交换溶解盐中的阳离子（如Na+）。在位于膜块两端的阳极（+）和阴极（-）之间加一直流电场。电势就使交换到树脂上的离子沿着树脂粒的表面迁移并通过膜进入浓水室。阳极吸引负电离子（如Cl-，OH-），这些离子通过阴离子选择膜进入相临的浓水流却被阳离子选择膜阻隔，从而留在浓水流中。阴极吸引浓水流中的阳离子（如Na+，H+）。这些离子通过阳离子选择膜进入相临的浓水流却被阴离子选择膜阻隔，从而留在浓水流中。当水流过这两种平行的室时，离子在纯水室被除去并在相临的浓水流中聚集，然后由浓水流将其从膜块中带走。 在纯水和浓水中离子交换树脂的使用是EDI技术的关键。一个重要的现象在纯水室的离子交换树脂中发生。在电势差高的局部区域，电化学反应分解的水产生大量的H和OH。在混床自理交换树脂中局部H和OH的产生使树脂和膜不需要添加化学药品就可以持续再生。

E. 仪器知识：EDI超纯水

EDI超纯水知识详解

EDI（电去离子）技术是20世纪90年代逐渐发展起来的新型超纯水制备技术，它巧妙地将电渗析技术和离子交换技术相融合，成为纯水生产技术史上的一次革命性进步。

一、EDI超纯水技术的发展历程

超纯水制备技术的发展经历了三个阶段：

1. diyi代：预处理-阳床-阴床-混床。
2. 第二代：预处理-反渗透-混床。
3. 第三代：预处理-反渗透-电去离子（EDI）。

EDI技术的出现，标志着超纯水制备技术进入了一个新的阶段，它不需要酸碱化学再生，能连续制取超纯水，具有技术先进、操作简便和不污染环境的优点。

二、EDI超纯水设备的工作原理

EDI装置将离子交换树脂充夹在阴/阳离子交换膜之间形成EDI单元。在直流电的推动下，通过淡水室水流中的阴阳离子分别穿过阴阳离子交换膜进入到浓水室而在淡水室中去除。具体过程如下：

• 淡水进水淡水室后，淡水中的离子与混床树脂发生离子交换，从而从水中脱离。
• 被交换的离子受电性吸引作用，阳离子穿过阳离子交换膜向负极迁移，阴离子穿过阴离子交换膜向阳极迁移，并进入浓水室从而从淡水中去除。
• 离子进入浓水室后，由于阳离子无法穿过阴离子交换膜，阴离子无法穿过阳离子交换膜，所以它们都被截留在浓水室，随浓水流被排出模块。
• 与此同时，由于进水中的离子被不断的去除，淡水的纯度将不断的提高，待由模块出来的时候，其纯度可以达到接近理论纯水的水平。
• 水分子在电的作用下被不断的离解为H+和OH-，它们将分别使得被消耗的阳/阴树脂连续的再生。

三、EDI超纯水设备的优点

1. 连续运行性：不需要再生产，离子交换和再生产同步，无需停机再生，更不必有酸碱储运设备及计量设备等。
2. 水质稳定：混床中的树脂总有一个逐步失效的过程，所以其水质也从合格逐步下降到失效。而用EDI制水工艺离子交换和再生是同步的，其水质非常的稳定。
3. 环保：没有酸液、碱液排放，可以节水节能合理会用全部的浓水。
4. 降低运行成本：EDI设备运行只需要消耗电力，而混床技术还需要酸碱。所以EDI超纯水设备节约酸碱降低了运行的成本。
5. 操作简单：只需要调节电源的电压、电流，实现了全自动的控制。
6. 出水水质好：能够制备出高质量的超纯水，并且延长了设备的使用寿命。
7. 占地面积小：设备占地小，厂房高度要求低，3米足够。
8. 安装维修简单便捷：任一膜块的维修、更换都不影响其他膜块的运行。
9. 总投资少：虽然EDI设备本身价位较高，但是节省了厂房用地成本、运行成本等，总体降低了总投资费用。

四、EDI超纯水技术的应用领域

EDI超纯水技术广泛应用于以下领域：

• 电子工业：半导体工业超纯水、集成电路清洗用水制备。
• 电力工业：高压锅炉补给水制备。
• 制药行业：医用纯化水的制备。
• 化学工业：溶液的脱盐提纯。
• 实验室：分析用超纯水的制备。

五、EDI超纯水设备图片展示

以下是EDI超纯水设备的图片展示，以便更直观地了解设备结构和外观：

综上所述，EDI超纯水技术以其高效、环保、稳定等优点，在超纯水制备领域具有广泛的应用前景和发展潜力。