EDI制水系统产水流量低原因分析及防范措施

EDI 制水系统产水流量低原因分析及防范措施

摘要：我厂EDI制水系统运行过程中出现产水流量大幅度下降问题，对单个模块拆解发现产水流量下降的主要原因是产水室入水侧树脂破碎粉状堵塞模块水流通道导致。树脂破碎的主要原因可能是EDI进水中氧化物（主要是氯）导致，故EDI运行期间需要重点控制进水氧化物含量，避免氧化物含量超标引起树脂氧化破碎堵塞水流通道，产水流量下降，影响系统运行。

关键词：EDI 树脂 膜堆 氧化

1 引言

EDI是一种新兴的膜分离技术，膜堆内部主要由阴阳离子交换树脂、阳阴离子交换膜、正负电极、浓淡水隔板等构成，技术核心是以离子交换树脂作为离子迁移的载体，以阳膜和阴膜作为鉴别阳离子和阴离子通过的关卡，在直流电场推动下，实现盐与水的分离。

2 EDI装置产水流量下降情况

我厂除盐水制水系统采用“超滤+两级反渗透+EDI”全膜法制水工艺。EDI制水模块为西门子LXM30Z型号，装配16个水处理模块，单只模块出水量3.4-5.1m³/h。制水系统化学加药点设置：超滤进水母管加次氯酸钠杀菌；一级反渗进水母管加还原剂亚硫酸氢钠还原水中氧化性物质。EDI装置2016年11月10日投入运行，产水流量约60t/h，2020年2月初开始，EDI装置产水流量下降，最低下降至30t/h，影响系统运行。

3 EDI装置产水流量异常下降原因分析 为了解EDI装置内各个独立膜堆的工作情况，化学专业编制《EDI装置膜堆产水量试验方案》，通过逐一隔离EDI装置膜堆的方式，检测单一膜堆的产水能力，具体参数详见下表。

编号 #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 #10 #11 #12 #13 #14 15

水量

m³/h 1.4 0.8 6.4 111.8 00.1 2.8 0.6 1 0.7 0.9 2.3 .3

通过表中数据分析：EDI装置的产水能力较正常值下降了约50%，各个膜堆均出现产水能力下降的情况，#7、#8膜堆产水量几乎为零，失去制水能力。其中#3模块出水量偏高，可能是因为其他模块阻力较大，#3模块阻力小。基于实验数据可以确认：EDI产水流量下降的主要原因是模块本身污堵导致。

为进一步查找EDI模块污堵原因，将 EDI装置模块送至专业技术公司拆检，拆解结果如下：

EDI模块产水室入水侧树脂破碎、粉状，堵塞后造成产水流量降低。树脂破碎的主要原因是EDI进水中含有氧化性物质（尤其是氯）导致树脂破碎。为进一步确认EDI进水中氧化物来源，对EDI进水水质进行化验。

项目 单位 控制标准 手工化验 在线检测

余氯（以Cl2

计） mg/L <

0.02 0.01（2020.2.12） 0.00无表计 （2020.2.16）

0.00（2020.2.18）

0.00（2020.2.19）

0.00（2020.2.20）

0.00（2020.2.21）

0.02（2020.2.22）

0.00（2020.2.23）

通过上表数据分析：二级RO产水箱水中虽存在一定量余氯，但基本处在装置允许接受范围内。

通过对制水系统运行工况分析判断，EDI运行中进水氧化物的可能来源主要有以下2方面：

1.

超滤进水母管处设有次氯酸钠加药点，若制水系统运行期间次氯酸钠加药量过多，还原剂加药量不足，或某一时间段一级反渗透在线余氯表测量失准均会导致次氯酸钠进入EDI中。根据以往运行经验，一级反渗透启动初期，会出现一级反渗透进水OPR超标，在线余氯短时超标现象，启动还原剂加药泵后会缓慢降低至合格标准。 2.

反渗透化学清洗期间，阀门不严导致氧化性化学清洗液进入反渗透产水或EDI进水中，导致氧化物含量超标。因反渗透化学清洗进出水管路与EDI化学清洗管路为公用母管制，反渗透化学清洗期间，若EDI化学清洗阀不严或反渗透化学清洗阀不严，均会导致氧化性清洗液进入反渗透产水或运行中EDI进水中，导致树脂被氧化。前期反渗透化学清洗时，运行EDI产水电导率会出现缓慢升高，较长时间运行后产水电导率超标现象，表明有部分化学清洗液进水制水系统中。从化验数据分析，正常运行期间EDI进水余氯基本在系统要求范围内，反渗透化学清洗期间因EDI进水无余氯表，不能在线时时监测，某一时间段内可能存在氧化性清洗液进入制水系统；

4 EDI运行建议及防范树脂氧化措施

1.

在有效杀菌基础上合理控制次氯酸钠加药量，避免后续系统中设备被氧化损坏；

2.

一级反渗透启动后及时启动还原剂加药泵，调节还原剂加药量，中和水中余氯；

3.

一二级反渗透进行化学清洗期间，注意监视EDI进出水指标，及时手工取样化验EDI进水水质，检查氧化物含量是否正常；

4.

定期手工取样化验一级反渗透进水余氯含量与在线表记对比，在线表记出现异常时，及时进行表记校验，确保在线测量结果可以正确反应一级反渗透进水余氯含量；

5 结论 2020年5月21日EDI模块返厂检修后启动运行，EDI给水泵频率在88%时，EDI产水流量70t/h，系统各参数均在合格范围内，恢复正常制水能力。EDI系统运行应中注意控制和监视进水流量、压力，产水流量、压力，产水压力与浓水压力压差、进出水水质、运行电流电压等各项指标在设备要求范围内，重点控制进水氧化物含量不超标，保证设备能够正常运行。设备运行中出现异常时及时分析原因，处理正常后方可投入系统运行，避免长时间异常运行损坏设备。

参考文献

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