1.1EDI简介
   EDI技术（连续电除盐，Electro-deionization或CDI）是二十世纪八十年代以来逐渐兴起的净水新技术，进入2000年以来已经占据了相当一部分电力、电子、化工、医药等行业超纯水市场。EDI可以代替传统的离子交换（MB-DI）技术，生产质量稳定的高达18 MΩ•cm的超纯水。与混合离子交换装置不同之处在于EDI系统不需要酸、碱再生，也无须因为补充树脂或者再生而停机。
1.2EDI的优势
和传统离子交换（DI）相比EDI所具有以下优势:
•EDI不需化学再生，节省酸碱，降低运行及环保成本
•EDI再生时不需要停机，可长时间稳定运行
•EDI能提供长时间稳定的高品质水质
•能耗低，仅消耗电能
•占地面积小，容易实现自动化，便于操作
1.3连续电除盐原理
   EDI技术是将两种水处理传统技术——电渗析和离子交换技术相结合。通过核心的技术更新与结合，生产出高质量的除盐水。
1.4EDI技术概述

图1表示了EDI工作过程。

   EDI将离子交换树脂填充在阴、阳离子交换膜之间形成EDI单元，又在这个单元两边设置阴/阳电极，在直流电作用下，将离子从其给水中进一步清除。
离子交换膜和离子交换树脂的工作原理相近,可以使特定的离子迁移。阴离子交换膜只充许阴离子透过，不充许阳离子透过；而阳离子交换膜只充许阳离子透过，不充许阴离子透过。
在EDI模块中将一定数量的EDI单元罗列在一起，使阴离子交换膜和阳离子交换膜交替排列,并使用网状物将每个EDI单元隔开，形成浓水室。EDI单元中间间隔为淡水室。在给定的直流电的推动下，给水通过淡水室水中的离子穿过离子交换膜进入到浓水室去除而成为除盐水；通过浓水室的水将离子带出系统，成为浓水。
EDI组件将给水分成三股独立的水流：
1.纯水(最高利用率为99%)
2.浓水(5-10%，可以回收利用)                  
3.极水(1%，可以回收利用)
  极水从电极区携带出电解产生的氯气、氧气和氢气体，必须安全排放！
1.5EDI除盐过程
   一般城市水源中存在钠，钙，镁，氯化物，硝酸盐，碳酸氢盐，二氧化硅等溶解物。这些化合物由带负电荷的阴离子和带正电荷的阳离子组成。通过反渗透（RO）的处理，98%以上的离子可以被去除。另外，原水中也可能包括其它微量元素、溶解的气体（例如CO2）和一些弱电解质（例如硼，二氧化硅），这些杂质在工业除盐水中也必须被除掉。
EDI给水（RO纯水）电导率的一般范围是40-2 ụS/cm。根据应用的情况，EDI产水电阻率的范围一般为10-18.2MΩ•cm。
EDI除盐过程，将水中离子和离子交换树脂中的氢氧根离子或氢离子交换，然后使这些离子迁移进入到浓水中。这就是EDI除盐过程。
在图1中，离子交换膜用竖线表示，并标明它们允许通过的离子种类。这些离子交换膜是不允许水穿过的。因此，它们可以隔绝淡水和浓水水流。
在浓水中，来自两个方向的离子维持着电中性。同时，电流量和离子迁移量成正比。电流量由两部分组成，一部分源于被去除离子的迁移，另一部分源于水本身电离为H+和OH-离子的迁移。
当水流经纯水室和浓水室时，离子从淡水室中渐渐地进入到邻近浓水室中，而被浓水带出EDI组件。
在较高的电压梯度作用下，水会电解产生大量的H+和OH-。这些就地产生的H+和OH-对离子交换树脂实行连续再生。因此，EDI模块中离子交换树脂不需要用化学物质再生。
1.6污染物对除盐效果的影响
对EDI影响较大的污染物包括硬度（钙、镁）、有机物、固体悬浮物、变价金属离子（铁）、氧化剂（氯、臭氧）以及二氧化碳（CO2）。
设计RO+EDI系统时应在EDI的预处理过程除掉这些污染物。在预处理中降低这些污染物的浓度可以提高EDI性能。其他有关EDI设计策略将在本手册其它部分详述。
氯和臭氧会氧化离子交换树脂和离子交换膜。引起EDI模块功能减低。氧化还会使TOC含量明显增加。氧化副产品会污染离子交换树脂和膜，降低离子迁移速度。另外，氧化作用使得树脂破裂，通过组件的压力损失将增加。
铁和其它的变价金属离子可对树脂氧化起催化作用，永久的降低树脂和膜的性能。
硬度能在反渗透和EDI单位中引起结垢。结垢一般在浓水室膜的表面发生，该处pH较高。此时，浓水入水和出水间的压力差增加，电流量降低。Novpure® EDI模块设计采取了特殊的避免结垢的措施。不过，使入水硬度降到最小，将会延长清洗周期。
悬浮物和胶体会引起膜和树脂的污染和堵塞，树脂间隙的堵塞导致EDI模块的压力损失增加。
有机物被吸引到树脂和膜的表面导致其被污染，使得被污染的膜和树脂迁移离子的效率降低，模块电阻将增加。
二氧化碳有两种效果。首先，CO2和Ca2+、Mg2+形成碳酸盐类结垢，这种垢的形成与给水的离子浓度和pH 有关。第二，由于CO2的电荷变化与pH 值有关，而其被RO和EDI的去除都依赖于其电荷。因此，它的去除效率是变化的，即使较低的CO2都能显著的降低产品水的电阻率。
1．7术语汇编
•阳离子：一种带有一个或更多正电荷的离子（原子、或者原子团）例如Na+、NH4+、和Ca2+。
•阴离子：一种带有一个或更多负电荷的离子（原子，或者原子团），例如Cl-、OH-和SO22-。
•阳极：带正电的电极。
•阳极极水：阳极区水，包括阴离子和聚集在阳极的气体。
•阴极：带负电的电极。
•阴极极水：阴极区水，包括阳离子和聚集在阴极的气体。
•浓水：（1）通过浓水室并汇集了离子的水流；（2）通过电极并汇集了电解质的水流。二者可以被汇集在一起，也可以被独立流出。
•电导率：水的导电能力，取决于水中离子的浓度和水的温度。
•DC电压：直流电压。
•极水：通过两个电极区的水流。
•给水：进入EDI组件的水，它被分为淡水流，浓水流和极水流。EDI给水一般是反渗透给水。
•GPM (gpm)：加仑/每分，流量单位。1.0 gpm = 227 L/H，4.4 gpm =1.0m3/hr。
•离子交换膜：一种包含离子交换团的树脂，有选择地允许阳离子或阴离子透过。
•离子交换树脂：一种包含离子交换团的树脂，有选择地将水中的阴离子或阳离子用OH-或H+交换。
•兆欧：(megohm.cm，MΩ.cm)电阻率的度量单位，水的纯度的表示方法之一，在25℃时，绝对纯水的电阻率为18.24 MΩ.cm 。
•pH：氢离子（H+）摩尔浓度的负指数。PH值范围为0~14。水在pH值为0~7时呈酸性，在pH值为7时呈中性，在pH值为7~14时呈碱性。
•极化：水在电流的作用下被分成H+和OH-。在淡水室，当离子浓度较低时较多的水分子被电离，以保证一定的电流量。极化经常回引起pH值的波动。EDI是利用水的极化来再生离子交换树脂的。
•PPM：一百万分之一。1ppm = 1毫克/升。
•TOC：有机碳的总数。水样里的有机物含量的量度，该值随着离子浓度的降低而增大。
•供电电压：直流电施加于每个组件的阳极和阴极，该值与组件型号直接相关。
•电流值：通过每个组件的直流电流。该电流值的大小取决于反渗透给水总中离子的浓度、水利用率、水分解的数量、与组件型号基本无关。
•电效率：理论上迁移离子需要的电流除以实际电流。
回收率：产品水流量除以整个的给水流量。如果考虑到浓水返回前置RO，回收率一般为99%，如果浓水被排放，回收率可为90%—95%。
流程：
建议：在控制系统设计中采用三通阀门来避免清洗时用手断开 EDI 的管路。
•  断开淡水进水口和产品水出水口管路连接。
•  将一台化工输送泵的出口连接到淡水入水口，调整流量为0.5gpm，压力为30psi。
•  将泵的入口连接到一个装满5加仑（19升）100 ºF（38摄氏度）非离子表面活性清洗剂的箱子上。
•  将产品水出口连接到清洗箱里。
•  用泵使清洗液循环清洗 EDI 60秒，然后停泵用清洗液浸泡5分钟以上。
•  当 EDI 内清洗液消耗完时再次启动泵清洗。
•  在清洗箱中装满100 ºF的去离子水，打开泵将残余的清洗液冲清洗干净。
•  让至少20加仑室内温度的水循环冲洗 EDI 。如果冲出液TOC高于系统要求值，重复这一步骤。
•  淡水入水口和产品水出水口恢复清洗前的连接。
•  运行系统4个小时，使清洗液全部排出。