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EDI在纯水清洁生产中的应用

更新时间:2017-03-23 20:28:25点击次数:1567次 (编辑:admin123)

EDI常与RO连用,构成RO-EDI纯水系统。EDI这一高新技术具有显著的经济效益和环境效益,我国研究开发应用技术十分必要。

EDI技术的发展

电去离子是一种将离子交换树脂和离子膜相结合,在电场作用下连续去除离子的水处理方法。该技术是随着工业生产对纯水质量要求不断提高和环保对水处理中水利用率和化学物品的排放控制要求提高而逐步发展起来的。

 

历史上,早期的纯水的需求主要来自于医药、化工、发电、造纸等行业,水质要求相对较低。在六、七十年代,纯水制备主要采用蒸馏和离子交换。前者能耗很高,后者需要化学药剂再生,既麻烦又不经济,而且由于强型树脂对一般有机分子去除效果很差,出水中TOC含量高。随着半导体工业的发展,对纯水质量要求不断提高,从而大大推动了纯水技术的发展。到八十年代,膜技术得到广泛应用,微滤、超滤、电渗析和反渗透(RO)等先进的水处理技术得到长足发展。RO-混床系统取代了传统的离子交换系统,解决了TOC问题,满足了诸如电子等行业对纯水质量要求。但是,由于RO脱盐滤有限,混床需要化学再生药剂使用的呼声越来越大,因而以化学为基础的EDI技术便得到了重视。

 

早在四十年前,EDI就作为一种不用化学药剂再生的水处理方法由于实验室。EDI技术的长足发展是近十年,尤其是近几年的事情。初期的EDI系统设计不完善,可靠性有问题,而且价格偏高,只适合于小流量用户。现在国外如美国E-CELL等公司已成功地商业化生产EDI设备,出水质量可与混床出水相媲美;EDIRO一样设计成标准模块,可大批量生产和大规模组合,水量也能满足工业用水量要求。

 

EDI环境效益显著,表现在二个方面:客服了树脂化学再生造成的废水污染;EDI排放的浓水可直接回到RO之前再利用,这样EDI单元可以做到没有废水排放。

EDI技术应用前景

由于EDI上述优点,EDI技术和产品发展很快。目前,国际上已有多家公司生产销售RO-EDI系统。其应用不仅在制药、造纸、化工、发电等工业部门,而且还应用于其他领域。如美国Millipore公司Elix系列纯水设备就采用了RO-EDI技术,用于分析实验室用纯水制备,其EDI出水质量符合分析实验室用纯水二级标准。事实上,EDI已在国际上形成稳定市场,并在不断拓展。随着环境意识的加强和环保要求的提高,与需要化学再生而产生大量废水污染的传统混床相比,EDI技术将倍受青睐。并且随着膜技术的不断发展,RO-EDI系统可望有进一步的改进。有关专家说,未来3-5年内85%的工业水处理系统将采用RO-EDI技术。

 

时至今日,EDI历经萌芽期、发展期已步入成熟期。国内的水处理市场很大,发展迅猛,EDI的应用很广泛。

  严格的水资源管理

“中国单位国土面积的水资源量仅水全球平均水平的83%,人均水资源量约2100立方米,不足世界人均水平的1/3.”早在第十三届中国科协年会开幕式特邀报告会上,中国工程院士、中国水利水电科学研究院水资源所所长王浩表示,中国正常年份缺水约500亿方,海河流域、黄河流域、辽河流域、西北和东部沿海城市等地缺水严重,缺水的范围还在蔓延。当前最迫切的是要实行最严格的水资源管理。

 

王浩指出,中国面临的水资源问题主要有四个方面:一是水资源供需矛盾突出,二是水环境污染严重,三是水生态系统退化,四是极端和突发事件频繁。“水资源短缺主要原因是经济社会用水量快速增长,这是造成缺水的主因,同时也存在污染型缺水和工程性缺水的问题,北方地区水资源量衰减,加剧了缺水情势。淡水生态系统功能整体呈现出“局部改善、整体退化”的态势。”王浩说。

 

王浩介绍,北方平原区地下水严重超采,形成160余额五个地下水的超采区。原因是经济社会用水挤占了基本生态用水,另外河流水域侵占、湿地开发等液是南方水生态退化的重要原因。水环境污染,2009年全国废污水排放量达到747亿立方米,全国地表水功能区达标率为47%,的562眼监测井中水质在四类和五类的监测井占72%,说明地下水污染的也很严重。主要原因是排污量增加与水体纳污能力降低综合作用的结果,其中入河排污量超过水自净能力,这是主因,由于水量减少和水动力学条件变化导致的水体自净能力下降也是其中因素。

 

极端和突发事件发生频率加大,近年来,我国北方地区旱灾高发,南方多雨地区季节性干旱也日趋严重,同时突发性的水污染事件发生的频率加大。主要原因两方面,一方面是气候变化,一方面是不当的人类活动影响。

 

国家始终高度重视水资源问题应对和安全保障体系的建设,全国现状供水能力超过7000亿立方米,占全球7%左右的水资源量。今年国家发布了《中共中央国务院关于加快水利改革与发展的决定》,召开了中央水利工作会议,确定了水资源问题应对策略。

 

王浩强调,水资源的安全保障战略有赖于四个部分的协调:水资源合理配置与安全供给、节水型社会建设、水生态环境保护与修复、水资源应急风险管理,这就是国家水资源安全保障战略的框架。他认为,当前水资源安全最迫切要做的工作就是要实行最严格的水资源管理。

 

今后我国水资源科学技术要面向实施最盐格的水资源管理需求,着力构建流域“自然社会”二元水循环模拟与调控的科学技术体系。实行最严格的水资源管理制度,将其定位为“加快转变经济发展方式的战略举措”。制定了四项制度,用水总量控制制度、用数效率控制制度、水功能区限制纳污制度、管理责任与考核制度。涉及到水资源管理的三大领域:水资源配置、水资源节约、水资源保护。

 

这是最严格水资源管理制度体系的构架,包括目标体系、制度体系、考核体系,也包括保障和支撑体系。协调水资源开发利用过程中人与自然的关系,必须积极推进节水防污型社会建设,当前最迫切的工作水要实行最严格的水资源管理。


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