标题：EDI系统
EDI系统_水处理
EDI（Electrodeionization）是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。它巧妙的将电渗析和离子交换技术相结合，利用两端电极高压使水中带电离子移动，并配合离子交换树脂及选择性树脂膜以加速离子移动去除，从而达到水纯化的目的。
因而,这里的EDI系统是一种纯水制造系统。
在EDI除盐过程中，离子在电场作用下通过离子交换膜被清除。同时，水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子，这些离子对离子交换树脂进行连续再生，以使离子交换树脂保持最佳状态。
EDI超纯水设备超纯水制造历史进程第一阶段：预处理过滤器——>阳床——>阴床——>混合床第二阶段：预处理过滤器——>反渗透——>混合床目前阶段：预处理过滤器——>反渗透——>EDI（无需酸碱） 　近几十年以来，混床离子交换技术（D）一直作为超纯水制备的标准工艺。由于其需要周期性的再生且再生过程中消耗大量的化学药品（酸碱）和工业纯水，并造成一定的环境问题，因此需要开发无酸碱超纯水系统。 　正因为传统的离子交换已经越来越无法满足现代工业和环保的需求，于是将膜、树脂和电化学原理相结合的EDI技术成为水处理技术的一场革命。其离子交换树脂的的再生使用的是电能，而不再需要酸碱，因而更满足于当今世界的环保要求。
EDI设备工作原理
电去离子(EDI)系统主要是在直流电场的作用下，通过隔板的水中电介质离子发生定向移动，利用交换膜对离子的选择透过作用来对水质进行提纯的一种科学的水处理技术。电渗析器的一对电极之间，通常由阴膜，阳膜和隔板(甲、乙)多组交替排列，构成浓室和淡室(即阳离子可透过阳膜,阴离子可透过阴膜)。淡室水中阳离子向负极迁移透过阳膜,被浓室中的阴膜截留;水中阴离子向正极方向迁移阴膜,被浓室中的阳膜截留，这样通过淡室的水中离子数逐渐减少，成为淡水，而浓室的水中，由于浓室的阴阳离子不断涌进，电介质离子浓度不断升高，而成为浓水，从而达到淡化、提纯、浓缩或精制的目的。[1]EDI系统特点：自从1986年EDI膜堆技术工业化以来，全世界已安装了数千套EDI系统，尤其在制药、半导体、电力和表面清洗等工业中得到了大力的发展，同时在废水处理、饮料及微生物等领域也得到广泛使用。
EDI设备是应用在反渗透系统之后，取代传统的混床离子交换技术（MB-DI）生产稳定的超纯水。EDI技术与混合离子交换技术相比有如下优点: 
①水质稳定
②容易实现全自动控制
③不会因再生而停机 　 ④不需化学再生  EDI系统⑤运行费用低
⑥厂房面积小
⑦无污水排放 EDI工作原理:
EDI模块将离子交换树脂充夹在阴/阳离子交换膜之间形成EDI单元。EDI工作原理如图所示。 EDI模块中将一定数量的EDI单元间用格板隔开，形成浓水室和淡水室。又在单元组两端设置阴/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穿过阴阳离子交换膜进入到浓水室而在淡水室中去除。而通过浓水室的水将离子带出系统，成为浓水. EDI设备一般以二级反渗透（RO）纯水作为EDI给水。RO纯水电阻率一般是40-2μS/cm（25℃)。EDI纯水电阻率可以高达18 MΩ.cm(25℃)，但是根据去离子水用途和系统配置设置，EDI超纯水适用于制备电阻率要求在1-18.2MΩ.cm(25℃)的纯水。
EDI设备的应用领域
1、半导体及电子行业-超纯水　　2、生物及制药行业-纯化水　　3、发电厂-锅炉补给水　　4、表面涂装　　5、消费吕及化妆品行业　　6、代替各类蒸馏水　　7、其它对水的纯度要求高的行业[1]
影响EDI系统系统运行因素及控制手段
影响EDI系统运行的主要因素 
(1)EDI进水电导率的影响。在相同的操作电流下，随着原水电导率的增加EDI对弱电解质的去除率减小，出水的电导率也增加。如果原水电导率低则离子的含量也低，而低浓度离子使得在淡室中树脂和膜的表面上形成的电动势梯度也大，导致水的解离程度增强，极限电流增大，产生的H+和OH-的数量较多，使填充在淡室中的阴、阳离子交换树脂的再生效果良好。
(2)工作电压-电流的影响。工作电流增大，产水水质不断变好。但如果在增至最高点后再增加电流，由于水电离产生的H+和OH-离子量过多，除用于再生树脂外，大量富余离子充当载流离子导电，同时由于大量载流离子移动过程中发生积累和堵塞，甚至发生反扩散，结果使产水水质下降。
(3)浊度、污染指数(SDI)的影响。EDI组件产水通道内填充有离子交换树脂，过高的浊度、污染指数会使通道堵塞，造成系统压差上升，产水量下降。
(4)硬度的影响。如果EDI中进水的残存硬度太高，会导致浓缩水通道的膜表面结垢，浓水流量下降，产水电阻率下降;影响产水水质，严重时会堵塞组件浓水和极水流道，导致组件因内部发热而毁坏。
(5)TOC(总有机碳)的影响。进水中如果有机物含量过高，会造成树脂和选择透过性膜的有机污染，导致系统运行电压上升，产水水质下降。同时也容易在浓缩水通道形成有机胶体，堵塞通道。
(6)Fe、Mn等金属离子的影响。Fe、Mn等金属离子会造成树脂的“中毒”。树脂的金属“中毒”会造成EDI出水水质的迅速恶化，尤其是硅的去除率迅速下降。另外变价属对离子交换树脂的氧化催化作用，会造成树脂的永久性损伤。
(7)进水中CO2的影响。进水中CO2生成的HCO3-是弱电解质，容易穿透离子交换树脂层而造成产水水质下降。
(8)总阴离子含量(TEA)的影响。高的TEA将会降低EDI产水电阻率，或需要提高EDI运行电流，而过高的运行电流会导致系统电流增大，极水余氯浓度增大，对极膜寿命不利。
另外，进水温度、pH值、SiO2以及氧化物亦对EDI系统运行有影响。
系统进水水质指标控制手段
(1)进水电导率的控制。严格控制前处理过程中的电导率，使EDI进水电导率小于40μS/cm，可以保证出水电导率合格以及弱电解质的去除。
(2)工作电压-电流的控制。系统工作时应选择适当的工作电压-电流。同时由于EDI净水设备的电压-电流曲线上存在一个极限电压-电流点的位置，与进水水质、膜及树脂的性能和膜对结构等因素有关[4]。为使一定量的水电离产生足够量H+和OH-离子来再生一定量的离子交换树脂，选定的EDI净水设备的电压-电流工作点必须大于极限电压-电流点。
(3)进水CO2的控制。可在RO前加碱调节pH，最大限度地去除CO2，也可用脱气塔和脱气膜去除CO2。
(4)进水硬度的控制。可结合除CO2，对RO进水进行软化、加碱;进水含盐量高时，可结合除盐增加一级RO或纳滤。
(5)TOC的控制。结合其他指标要求，增加一级RO来满足要求。
(6)浊度、污染指数的控制。浊度、污染指数是RO系统进水控制的主要指标之一，合格的RO出水一般都能满足EDI的进水要求。
(7)Fe的控制。运行中控制EDI进水的Fe低于0.01
mg/L。如果树脂已经发生了“中毒”，可以用酸溶液作复苏处理，效果比较好。
3.3 EDI系统进水水质要求
综合以上各方面的分析，对于EDI进水的水质要求如表所示，可以保证其出水指标达到电子行业半导体制造需要的高纯水的要求。
表EDI进水水质要求表
TEA(以CaCO3计，含CO2)/mg?L-1<25 pH值5~9总硬度(以CaCO3计)/mg?L-<1温度/℃15~25TOC/mg?L-1<0.5余氯/mg?L-1<0.05Fe、Mn、H2S/mg?L
-1<0.01 O3/mg?L-1<0.02电导率(25℃)/μS?cm
-140~2 SiO2/mg?L-1<0.5
(1)EDI进水电导率的影响。在相同的操作电流下，随着原水电导率的增加EDI对弱电解质的去除率减小，出水的电导率也增加[3]。如果原水电导率低则离子的含量也低，而低浓度离子使得在淡室中树脂和膜的表面上形成的电动势梯度也大，导致水的解离程度增强，极限电流增大，产生的H+和OH-的数量较多，使填充在淡室中的阴、阳离子交换树脂的再生效果良好。
(2)工作电压-电流的影响。工作电流增大，产水水质不断变好。但如果在增至最高点后再增加电流，由于水电离产生的H+和OH-离子量过多，除用于再生树脂外，大量富余离子充当载流离子导电，同时由于大量载流离子移动过程中发生积累和堵塞，甚至发生反扩散，结果使产水水质下降。
(3)浊度、污染指数(SDI)的影响。EDI组件产水通道内填充有离子交换树脂，过高的浊度、污染指数会使通道堵塞，造成系统压差上升，产水量下降。
(4)硬度的影响。如果EDI中进水的残存硬度太高，会导致浓缩水通道的膜表面结垢，浓水流量下降，产水电阻率下降;影响产水水质，严重时会堵塞组件浓水和极水流道，导致组件因内部发热而毁坏。
(5)TOC(总有机碳)的影响。进水中如果有机物含量过高，会造成树脂和选择透过性膜的有机污染，导致系统运行电压上升，产水水质下降。同时也容易在浓缩水通道形成有机胶体，堵塞通道。
(6)Fe、Mn等金属离子的影响。Fe、Mn等金属离子会造成树脂的“中毒”。树脂的金属“中毒”会造成EDI出水水质的迅速恶化，尤其是硅的去除率迅速下降。另外变价属对离子交换树脂的氧化催化作用，会造成树脂的永久性损伤。
(7)进水中CO2的影响。进水中CO2生成的HCO3-是弱电解质，容易穿透离子交换树脂层而造成产水水质下降。
(8)总阴离子含量(TEA)的影响。高的TEA将会降低EDI产水电阻率，或需要提高EDI运行电流，而过高的运行电流会导致系统电流增大，极水余氯浓度增大，对极膜寿命不利。
另外，进水温度、pH值、SiO2以及氧化物亦对EDI系统运行有影响。
系统进水水质指标控制手段
(1)进水电导率的控制。严格控制前处理过程中的电导率，使EDI进水电导率小于40μS/cm，可以保证出水电导率合格以及弱电解质的去除。
(2)工作电压-电流的控制。系统工作时应选择适当的工作电压-电流。同时由于EDI净水设备的电压-电流曲线上存在一个极限电压-电流点的位置，与进水水质、膜及树脂的性能和膜对结构等因素有关[4]。为使一定量的水电离产生足够量H+和OH-离子来再生一定量的离子交换树脂，选定的EDI净水设备的电压-电流工作点必须大于极限电压-电流点。
(3)进水CO2的控制。可在RO前加碱调节pH，最大限度地去除CO2，也可用脱气塔和脱气膜去除CO2。
(4)进水硬度的控制。可结合除CO2，对RO进水进行软化、加碱;进水含盐量高时，可结合除盐增加一级RO或纳滤。
(5)TOC的控制。结合其他指标要求，增加一级RO来满足要求。
(6)浊度、污染指数的控制。浊度、污染指数是RO系统进水控制的主要指标之一，合格的RO出水一般都能满足EDI的进水要求。
(7)Fe的控制。运行中控制EDI进水的Fe低于0.01
mg/L。如果树脂已经发生了“中毒”，可以用酸溶液作复苏处理，效果比较好。[1]EDI应用服务：EDI技术被制药工业、微电子工业、发电工业和实验室所普遍接受。在表面清洗、表面涂装、电解工业和化工工业的应用也日趋广泛。 YR-EDI 进水要求成 分 范 围总可交换阳离子（包括Co2） < 25mg/L（以CaCo3计） PH值 5-9 硬度（CaCo3计） < 0.1 < 0.5 < 0.75 < 1.0 回收率 95% 90% 85% 80% 活性Sio2 < 0.5mg/L 总有机碳（TOC） < 0.5mg/L 游离氧 < 0.5mg/L YR-EDI 技术规格参 数 范 围单个模块流量 7.2-15GPM（1.6-3.4m3/h）正常回收率 80-95% 温度 40-100°F（5to38°C）进口压力 45-100psi（3.1-6.8Bar）输入电压 600VDC（最大）电耗 0.32-0.66KW.h/m3 外形尺寸 12"Wx24"Hx19"D 300mmWx610mmHx(90mmD EDI系统组成组成部分
1、采用美国进口EDI模块;2、 美国Hanna电阻率、电导率在线监侧仪表一组;3、电源控制系统：主要电器元件为施乃得、欧姆龙及国产优质器件，采用PLC控制，电动球阀、施乃得电器元件;
性能优势
1、可连续，稳定地生产高品质纯水，无需因树脂再生而停机;
2、无污染物排放，既环保又省去了废液处理的投资;
3、设备结构紧凑，占地面积小，节省空间
　　　　
Edi系统的组成_EDI电子数据交换
EDI应用层  EDI三层结构模型[2]EDI应用层是由各个面向不同应用的系统所组成，以满足应用需求为目标。它与EDI代理服务层通过文件或信息方式交流单证信息，而向最终的其体应用业务。EDI代理服务层EDI代理服务层的主要功能是翻译、通信、管理、协调.即将EDI应用层提供的单证信息翻译成标准的EDI单证.并发送到EDI交换系统.或者从EDI交换系统‘!，接收EDl单证.并将其翻译成单证信息并分发提供给EDI应用层中的系统，协调各系统EDI单证的传递，集中管理发送或接收的EDI单证，用于以后查证。　EDI交换层EDI交换层包含:计算机通信网络和EDI交换系统两部分。
EDI通信网络是ED1单证传愉的公共平台.通信网络可以是公用电话网PSTN、数字数据网DDN、分组交换网X. 25 , Internet等。当两个团体决定采用EDI来传送信息时.除了软件硬件和标准之外，还要决定采用什么方式连结，连结方式可分成直接和间接方式两种。
（1）直接方式，EDl的双方通过数据专线或电话拨号线连结，直接相互传递EDI信息.这种方式又称为点对点PTP( Point to Point)方式。双方除了通信协议、传输速率等必需相同之外，所采用的信息传输标准也必须一致，同时要求对方开机才能建立连结。
（2）间接方式。指利用增值网络的电子信箱、公告板系统、远程登录、文件传送等方式，相互传递EDI信息。
EDT交换系统的主要功能是收发EDI报文.并通过存储转发的方式传输各EDT应用系统的EDT报文。收发EDT报文采用电子信箱的方式最为普退。电子信箱的功能就如同邮局，当收到来自发件人的信件后，可分发至不同的收件人的信箱it，存储.直到收件人收取。使用电子信箱有如下好处:
解决通信的问题，可突破通信协议的传愉的时间限制。同一个信件信息可转发至多人。
具有公证功能，电子邮箱可以记录收发件内容、时间、收发件人等信息。
开辟一个缓冲区，避免通信双方直接进人对方的系统中。
第一层、第二层构成EDT应用系统.第三层也称EDI传输系统。EDT应用系统从技术上讲就是将公司单证转换成EDT标准报文的计算机信息系统。第二层及EDT交换系统构成EDT中心，EDT中心由政府或大型企业投资建设。