09 août 2024
Comparaison de l’osmose inverse + EDI et de la technologie traditionnelle des procédés d’échange d’ions
1.Qu’est-ce que l’EDI ?
Le nom complet de l’EDI est l’ionisation d’électrode, qui se traduit par le dessalement électrique, également connu sous le nom de technologie d’électrodéionisation, ou électrodialyse à lit garni.
La technologie d’électrodéionisation combine l’échange d’ions et l’électrodialyse. Il s’agit d’une technologie de dessalement développée sur la base de l’électrodialyse. Il s’agit d’une technologie de traitement de l’eau qui a été largement utilisée et qui a obtenu de bons résultats après les résines échangeuses d’ions.
Il utilise non seulement les avantages du dessalement continu de la technologie d’électrodialyse, mais utilise également la technologie d’échange d’ions pour réaliser un dessalement en profondeur ;
Il améliore non seulement le défaut de diminution de l’efficacité du courant lors du traitement de solutions à faible concentration dans le processus d’électrodialyse, améliore le transfert d’ions, mais permet également aux échangeurs d’ions d’être régénérés, évite l’utilisation d’agents de régénération, réduit la pollution secondaire générée lors de l’utilisation d’agents de régénération acido-basiques et réalise une opération de déionisation continue.
Le principe de base de la déionisation EDI comprend les trois processus suivants :
1. Processus d’électrodialyse
Sous l’action d’un champ électrique externe, l’électrolyte de l’eau migre sélectivement à travers la résine échangeuse d’ions de l’eau et est déchargé avec l’eau concentrée, éliminant ainsi les ions dans l’eau.
2. Procédé d’échange d’ions
Les ions d’impuretés dans l’eau sont échangés et combinés avec les ions d’impuretés dans l’eau à travers la résine échangeuse d’ions, ce qui permet d’éliminer efficacement les ions dans l’eau.
3. Processus de régénération électrochimique
Les H+ et OH- générés par la polarisation de l’eau à l’interface de la résine échangeuse d’ions sont utilisés pour régénérer électrochimiquement la résine afin d’obtenir l’auto-régénération de la résine.
02 Quels sont les facteurs influant sur l’EDI et quelles sont les mesures de contrôle ?
1. Influence de la conductivité de l’eau d’entrée
Sous le même courant de fonctionnement, à mesure que la conductivité de l’eau brute augmente, le taux d’élimination EDI des électrolytes faibles diminue et la conductivité de l’effluent augmente également.
Si la conductivité de l’eau brute est faible, la teneur en ions est également faible, et la faible concentration d’ions rend le gradient de force électromotrice formé à la surface de la résine et de la membrane dans la chambre d’eau douce également important, ce qui entraîne un degré accru de dissociation de l’eau, une augmentation du courant limite et un grand nombre de H+ et OH-, de sorte que l’effet de régénération des résines échangeuses d’anions et de cations remplies dans la chambre d’eau douce est bon.
Donc il est nécessaire de contrôler la conductivité de l’eau d’entrée de sorte que la conductivité de l’eau d’entrée EDI soit inférieure à 40us/cm, ce qui peut garantir la conductivité qualifiée de l’effluent et l’élimination des électrolytes faibles.
2. Influence de la tension et du courant de fonctionnement
Au fur et à mesure que le courant de travail augmente, la qualité de l’eau produite continue de s’améliorer.
Cependant, si le courant est augmenté après avoir atteint le point le plus élevé, en raison de la quantité excessive d’ions H+ et OH- produits par l’ionisation de l’eau, en plus d’être utilisés pour la régénération de la résine, un grand nombre d’ions excédentaires agissent comme des ions porteurs pour la conduction. Dans le même temps, en raison de l’accumulation et du blocage d’un grand nombre d’ions porteurs pendant le mouvement, même la diffusion inverse se produit, entraînant une diminution de la qualité de l’eau produite.
Par conséquent, il est nécessaire de sélectionner la tension et le courant de fonctionnement appropriés.
3. Influence de l’indice de turbidité et de pollution (IDS)
Le canal de production d’eau du composant EDI est rempli de résine échangeuse d’ions. Une turbidité et un indice de pollution excessifs bloquent le canal, ce qui entraîne une augmentation de la différence de pression du système et une diminution de la production d’eau.
Par conséquent, un prétraitement approprié est nécessaire, et l’effluent de l’OI répond généralement aux exigences d’entrée de l’EDI.
4. Influence de la dureté
Si la dureté résiduelle de l’eau d’entrée dans l’EDI est trop élevé, Il provoquera un entartrage à la surface de la membrane du canal d’eau concentrée, réduira le débit d’eau concentrée, réduira la résistivité de l’eau produite, affectent la qualité de l’eau de l’eau produite et, dans les cas graves, bloquent les canaux d’écoulement de l’eau concentrée et de l’eau polaire du composant, provoquant la destruction du composant en raison de l’échauffement interne.
L’eau d’entrée de l’OI peut être adoucie et l’alcali peut être ajouté en combinaison avec l’élimination du CO2 ; lorsque l’eau d’entrée a une teneur élevée en sel, une OI ou une nanofiltration de premier niveau peut être ajoutée en combinaison avec le dessalement pour ajuster l’impact de la dureté.
5. Impact du COT (carbone organique total)
Si la teneur en matière organique de l’influent est trop élevée, cela provoquera une pollution organique de la résine et de la membrane perméable sélective, entraînant une augmentation de la tension de fonctionnement du système et une diminution de la qualité de l’eau produite. Dans le même temps, il est également facile de former des colloïdes organiques dans le canal d’eau concentré et de bloquer le canal.
Par conséquent, lors du traitement, vous pouvez combiner d’autres exigences d’indice pour augmenter le niveau de R0 afin de répondre aux exigences.
6. Impact d’ions métalliques tels que Fe et Mn
Les ions métalliques tels que le Fe et le Mn provoqueront un « empoisonnement » de la résine, et l'« empoisonnement » métallique de la résine provoquera une détérioration rapide de la qualité de l’effluent EDI, en particulier la diminution rapide du taux d’élimination du silicium.
De plus, l’effet catalytique oxydatif des métaux à valence variable sur les résines échangeuses d’ions causera des dommages permanents à la résine. D’une manière générale, le Fe de l’influent EDI est contrôlé à moins de 0,01 mg/L pendant le fonctionnement.
7. Impact du CO2 dans l’influent
HCO3- généré par le CO2 dans l’influent est un électrolyte faible, qui peut facilement pénétrer dans la couche de résine échangeuse d’ions et entraîner une diminution de la qualité de l’eau produite. Une tour de dégazage peut être utilisée pour l’évacuer avant l’influx.
8. Influence de la teneur anionique totale (TEA)
Un TEA élevé réduira la résistivité de l’eau produite par EDI, ou nécessitera une augmentation du courant de fonctionnement EDI. Un courant de fonctionnement excessif augmentera le courant du système et augmentera la concentration résiduelle de chlore dans l’eau de l’électrode, ce qui n’est pas bon pour la durée de vie de la membrane de l’électrode.
En plus des 8 facteurs d’influence ci-dessus, La température de l’eau d’entrée, le pH, le SiO2 et les oxydes ont également un impact sur le fonctionnement de l’eau Système EDI.
03 Caractéristiques de l’EDI
La technologie EDI a été largement utilisée dans les industries ayant des exigences élevées en matière de qualité de l’eau, telles que l’électricité, l’industrie chimique et la médecine.
La recherche d’application à long terme dans le domaine du traitement de l’eau montre que la technologie de traitement EDI présente les 6 caractéristiques suivantes :
1. Qualité d’eau élevée et débit d’eau stable
La technologie EDI combine les avantages du dessalement continu par électrodialyse et du dessalement profond par échange d’ions. La pratique de la recherche scientifique continue montre que l’utilisation de la technologie EDI pour le dessalement peut éliminer efficacement les ions dans l’eau et produire une production d’eau de haute pureté.
2. Faibles conditions d’installation de l’équipement et faible encombrement
Par rapport aux lits d’échange d’ions, les appareils EDI sont de petite taille et légers, et ne nécessitent pas de réservoirs de stockage d’acide ou d’alcali, ce qui permet d’économiser efficacement de l’espace.
De plus, l’appareil EDI est une structure préfabriquée avec une courte période de construction et une faible charge de travail d’installation sur site.
3. Conception simple, utilisation et entretien faciles
Les dispositifs de traitement EDI peuvent être produits sous forme modulaire, peuvent être régénérés automatiquement et en continu, ne nécessitent pas d’équipement de régénération volumineux et complexes, et sont faciles à utiliser et à entretenir après leur mise en service.
4. Contrôle automatique simple du processus de purification de l’eau
Le dispositif EDI peut connecter plusieurs modules au système en parallèle. Les modules sont sûrs et stables, avec une qualité fiable, ce qui rend le fonctionnement et la gestion du système faciles à mettre en œuvre, le contrôle du programme et le fonctionnement pratique.
5. Pas de décharge d’acide résiduaire et de liquide alcalin, ce qui est bénéfique pour la protection de l’environnement
Le dispositif EDI ne nécessite pas de régénération chimique acide et alcaline, et pratiquement aucune décharge de déchets chimiques
.
6. Taux élevé de récupération de l’eau. Le taux d’utilisation de l’eau de la technologie de traitement EDI est généralement aussi élevé que 90 % ou plus
En résumé, la technologie EDI présente de grands avantages en termes de qualité de l’eau, de stabilité opérationnelle, de facilité d’utilisation et d’entretien, de sécurité et de protection de l’environnement.
Cependant, il présente également certaines lacunes. Les appareils EDI ont des exigences plus élevées en matière de qualité de l’eau entrante, et leur investissement ponctuel (coûts d’infrastructure et d’équipement) est relativement élevé.
Il convient de noter que bien que le coût de l’infrastructure et de l’équipement EDI est légèrement supérieur à celui de la technologie à lit mixte, après avoir examiné de manière exhaustive le coût de fonctionnement de l’appareil, la technologie EDI présente toujours certains avantages.
Par exemple, une station d’eau pure a comparé les coûts d’investissement et d’exploitation des deux procédés. Après un an de fonctionnement normal, le dispositif EDI peut compenser la différence d’investissement avec le procédé à lit mixte.
04 Osmose inverse + EDI VS échange d’ions traditionnel
1. Comparaison de l’investissement initial du projet
En termes d’investissement initial du projet, dans le système de traitement de l’eau à faible débit d’eau, le procédé d’osmose inverse + EDI élimine l’énorme système de régénération requis par le processus d’échange d’ions traditionnel, en particulier l’élimination de deux réservoirs de stockage d’acide et de deux réservoirs de stockage d’alcalis, ce qui réduit non seulement considérablement le coût d’achat de l’équipement, mais permet également d’économiser environ 10 % à 20 % de la surface au sol, réduisant ainsi les coûts de génie civil et les coûts d’acquisition du terrain pour la construction de l’usine.
Étant donné que la hauteur des équipements d’échange d’ions traditionnels est généralement supérieure à 5 m, tandis que la hauteur des équipements d’osmose inverse et d’EDI est inférieure à 2,5 m, la hauteur de l’atelier de traitement de l’eau peut être réduite de 2 à 3 m, économisant ainsi 10 à 20 % supplémentaires sur l’investissement en génie civil de l’usine.
Compte tenu du taux de récupération de l’osmose inverse et de l’EDI, l’eau concentrée de l’osmose inverse secondaire et de l’EDI est entièrement récupérée, mais l’eau concentrée de l’osmose inverse primaire (environ 25 %) doit être évacuée et le rendement du système de prétraitement doit être augmenté en conséquence. Lorsque le système de prétraitement adopte le processus traditionnel de coagulation, de clarification et de filtration, l’investissement initial doit être augmenté d’environ 20 % par rapport au système de prétraitement du processus d’échange d’ions.
En tenant compte de tous les facteurs, l’investissement initial du procédé d’osmose inverse + EDI dans un petit système de traitement de l’eau est à peu près équivalent à celui d’un procédé d’échange d’ions traditionnel.
2. Comparaison des coûts d’exploitation
Comme nous le savons tous, en termes de consommation de réactifs, le coût d’exploitation du procédé d’osmose inverse (y compris le dosage de l’osmose inverse, le nettoyage chimique, le traitement des eaux usées, etc.) est inférieur à celui des procédés d’échange d’ions traditionnels (y compris la régénération de résine échangeuse d’ions, le traitement des eaux usées, etc.).
Cependant, en termes de consommation d’énergie, de remplacement des pièces de rechange, etc., le procédé d’osmose inverse associé à l’EDI est beaucoup plus élevé que le procédé traditionnel d’échange d’ions.
Selon les statistiques, le coût d’exploitation du processus d’osmose inverse plus EDI est légèrement supérieur à celui du processus d’échange d’ions traditionnel.
En tenant compte de tous les facteurs, le coût global d’exploitation et de maintenance du procédé d’osmose inverse plus EDI est de 50 à 70 % supérieur à celui du procédé d’échange d’ions traditionnel.
3. L’osmose inverse + EDI a une forte adaptabilité, un haut degré d’automatisation et une faible pollution de l’environnement
Le procédé osmose inverse + EDI présente une forte adaptabilité à la teneur en sel de l’eau brute. Le procédé d’osmose inverse peut être utilisé pour l’eau de mer, l’eau saumâtre, l’eau de drainage minier, les eaux souterraines et l’eau de rivière, tandis que le procédé d’échange d’ions n’est pas économique lorsque la teneur en solides dissous de l’eau entrante est supérieure à 500 mg/L.
L’osmose inverse et l’EDI ne nécessitent pas de régénération acide et alcaline, ne consomment pas une grande quantité d’acide et d’alcali et ne produisent pas une grande quantité d’eaux usées acides et alcalines. Seule une petite quantité d’acide, d’alcali, d’inhibiteur de tartre et d’agent réducteur est nécessaire.
En termes d’exploitation et de maintenance, l’osmose inverse et l’EDI présentent également les avantages d’un haut degré d’automatisation et d’un contrôle facile du programme.
4. L’équipement d’osmose inverse + EDI est coûteux, difficile à réparer et difficile à traiter la saumure
Bien que le processus d’osmose inverse plus EDI présente de nombreux avantages, lorsque l’équipement tombe en panne, en particulier lorsque la membrane d’osmose inverse et l’empilement de membranes EDI sont endommagés, il ne peut être arrêté que pour être remplacé. Dans la plupart des cas, des techniciens professionnels sont nécessaires pour le remplacer et le temps d’arrêt peut être long.
Bien que l’osmose inverse ne produise pas une grande quantité d’eaux usées acides et alcalines, le taux de récupération de l’osmose inverse de premier niveau n’est généralement que de 75%, ce qui produira une grande quantité d’eau concentrée. La teneur en sel de l’eau concentrée sera beaucoup plus élevée que celle de l’eau brute. Il n’existe actuellement aucune mesure de traitement mature pour cette partie de l’eau concentrée, et une fois rejetée, elle polluera l’environnement.
À l’heure actuelle, la récupération et l’utilisation de la saumure d’osmose inverse dans les centrales électriques domestiques sont principalement utilisées pour le lavage du charbon et l’humidification des cendres ; Certaines universités mènent des recherches sur les processus de purification par évaporation et cristallisation de la saumure, mais le coût est élevé et la difficulté est grande, et il n’a pas encore été largement utilisé dans l’industrie.
Le coût de l’osmose inverse et de l’équipement EDI est relativement élevé, mais dans certains cas, il est même inférieur à l’investissement initial du procédé d’échange d’ions traditionnel.
Dans les systèmes de traitement de l’eau à grande échelle (lorsque le système produit une grande quantité d’eau), l’investissement initial des systèmes d’osmose inverse et d’EDI est beaucoup plus élevé que celui des procédés d’échange d’ions traditionnels.
Dans les petits systèmes de traitement de l’eau, le procédé d’osmose inverse plus EDI est à peu près équivalent au procédé traditionnel d’échange d’ions en termes d’investissement initial.
En résumé, lorsque le rendement du système de traitement de l’eau est faible, le processus de traitement par osmose inverse et EDI peut être privilégié. Ce processus a un faible investissement initial, un degré élevé d’automatisation et une faible pollution de l’environnement.
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Le nom complet de l’EDI est l’ionisation d’électrode, qui se traduit par le dessalement électrique, également connu sous le nom de technologie d’électrodéionisation, ou électrodialyse à lit garni.
La technologie d’électrodéionisation combine l’échange d’ions et l’électrodialyse. Il s’agit d’une technologie de dessalement développée sur la base de l’électrodialyse. Il s’agit d’une technologie de traitement de l’eau qui a été largement utilisée et qui a obtenu de bons résultats après les résines échangeuses d’ions.
Il utilise non seulement les avantages du dessalement continu de la technologie d’électrodialyse, mais utilise également la technologie d’échange d’ions pour réaliser un dessalement en profondeur ;
Il améliore non seulement le défaut de diminution de l’efficacité du courant lors du traitement de solutions à faible concentration dans le processus d’électrodialyse, améliore le transfert d’ions, mais permet également aux échangeurs d’ions d’être régénérés, évite l’utilisation d’agents de régénération, réduit la pollution secondaire générée lors de l’utilisation d’agents de régénération acido-basiques et réalise une opération de déionisation continue.
Le principe de base de la déionisation EDI comprend les trois processus suivants :
1. Processus d’électrodialyse
Sous l’action d’un champ électrique externe, l’électrolyte de l’eau migre sélectivement à travers la résine échangeuse d’ions de l’eau et est déchargé avec l’eau concentrée, éliminant ainsi les ions dans l’eau.
2. Procédé d’échange d’ions
Les ions d’impuretés dans l’eau sont échangés et combinés avec les ions d’impuretés dans l’eau à travers la résine échangeuse d’ions, ce qui permet d’éliminer efficacement les ions dans l’eau.
3. Processus de régénération électrochimique
Les H+ et OH- générés par la polarisation de l’eau à l’interface de la résine échangeuse d’ions sont utilisés pour régénérer électrochimiquement la résine afin d’obtenir l’auto-régénération de la résine.
02 Quels sont les facteurs influant sur l’EDI et quelles sont les mesures de contrôle ?
1. Influence de la conductivité de l’eau d’entrée
Sous le même courant de fonctionnement, à mesure que la conductivité de l’eau brute augmente, le taux d’élimination EDI des électrolytes faibles diminue et la conductivité de l’effluent augmente également.
Si la conductivité de l’eau brute est faible, la teneur en ions est également faible, et la faible concentration d’ions rend le gradient de force électromotrice formé à la surface de la résine et de la membrane dans la chambre d’eau douce également important, ce qui entraîne un degré accru de dissociation de l’eau, une augmentation du courant limite et un grand nombre de H+ et OH-, de sorte que l’effet de régénération des résines échangeuses d’anions et de cations remplies dans la chambre d’eau douce est bon.
Donc il est nécessaire de contrôler la conductivité de l’eau d’entrée de sorte que la conductivité de l’eau d’entrée EDI soit inférieure à 40us/cm, ce qui peut garantir la conductivité qualifiée de l’effluent et l’élimination des électrolytes faibles.
2. Influence de la tension et du courant de fonctionnement
Au fur et à mesure que le courant de travail augmente, la qualité de l’eau produite continue de s’améliorer.
Cependant, si le courant est augmenté après avoir atteint le point le plus élevé, en raison de la quantité excessive d’ions H+ et OH- produits par l’ionisation de l’eau, en plus d’être utilisés pour la régénération de la résine, un grand nombre d’ions excédentaires agissent comme des ions porteurs pour la conduction. Dans le même temps, en raison de l’accumulation et du blocage d’un grand nombre d’ions porteurs pendant le mouvement, même la diffusion inverse se produit, entraînant une diminution de la qualité de l’eau produite.
Par conséquent, il est nécessaire de sélectionner la tension et le courant de fonctionnement appropriés.
3. Influence de l’indice de turbidité et de pollution (IDS)
Le canal de production d’eau du composant EDI est rempli de résine échangeuse d’ions. Une turbidité et un indice de pollution excessifs bloquent le canal, ce qui entraîne une augmentation de la différence de pression du système et une diminution de la production d’eau.
Par conséquent, un prétraitement approprié est nécessaire, et l’effluent de l’OI répond généralement aux exigences d’entrée de l’EDI.
4. Influence de la dureté
Si la dureté résiduelle de l’eau d’entrée dans l’EDI est trop élevé, Il provoquera un entartrage à la surface de la membrane du canal d’eau concentrée, réduira le débit d’eau concentrée, réduira la résistivité de l’eau produite, affectent la qualité de l’eau de l’eau produite et, dans les cas graves, bloquent les canaux d’écoulement de l’eau concentrée et de l’eau polaire du composant, provoquant la destruction du composant en raison de l’échauffement interne.
L’eau d’entrée de l’OI peut être adoucie et l’alcali peut être ajouté en combinaison avec l’élimination du CO2 ; lorsque l’eau d’entrée a une teneur élevée en sel, une OI ou une nanofiltration de premier niveau peut être ajoutée en combinaison avec le dessalement pour ajuster l’impact de la dureté.
5. Impact du COT (carbone organique total)
Si la teneur en matière organique de l’influent est trop élevée, cela provoquera une pollution organique de la résine et de la membrane perméable sélective, entraînant une augmentation de la tension de fonctionnement du système et une diminution de la qualité de l’eau produite. Dans le même temps, il est également facile de former des colloïdes organiques dans le canal d’eau concentré et de bloquer le canal.
Par conséquent, lors du traitement, vous pouvez combiner d’autres exigences d’indice pour augmenter le niveau de R0 afin de répondre aux exigences.
6. Impact d’ions métalliques tels que Fe et Mn
Les ions métalliques tels que le Fe et le Mn provoqueront un « empoisonnement » de la résine, et l'« empoisonnement » métallique de la résine provoquera une détérioration rapide de la qualité de l’effluent EDI, en particulier la diminution rapide du taux d’élimination du silicium.
De plus, l’effet catalytique oxydatif des métaux à valence variable sur les résines échangeuses d’ions causera des dommages permanents à la résine. D’une manière générale, le Fe de l’influent EDI est contrôlé à moins de 0,01 mg/L pendant le fonctionnement.
7. Impact du CO2 dans l’influent
HCO3- généré par le CO2 dans l’influent est un électrolyte faible, qui peut facilement pénétrer dans la couche de résine échangeuse d’ions et entraîner une diminution de la qualité de l’eau produite. Une tour de dégazage peut être utilisée pour l’évacuer avant l’influx.
8. Influence de la teneur anionique totale (TEA)
Un TEA élevé réduira la résistivité de l’eau produite par EDI, ou nécessitera une augmentation du courant de fonctionnement EDI. Un courant de fonctionnement excessif augmentera le courant du système et augmentera la concentration résiduelle de chlore dans l’eau de l’électrode, ce qui n’est pas bon pour la durée de vie de la membrane de l’électrode.
En plus des 8 facteurs d’influence ci-dessus, La température de l’eau d’entrée, le pH, le SiO2 et les oxydes ont également un impact sur le fonctionnement de l’eau Système EDI.
03 Caractéristiques de l’EDI
La technologie EDI a été largement utilisée dans les industries ayant des exigences élevées en matière de qualité de l’eau, telles que l’électricité, l’industrie chimique et la médecine.
La recherche d’application à long terme dans le domaine du traitement de l’eau montre que la technologie de traitement EDI présente les 6 caractéristiques suivantes :
1. Qualité d’eau élevée et débit d’eau stable
La technologie EDI combine les avantages du dessalement continu par électrodialyse et du dessalement profond par échange d’ions. La pratique de la recherche scientifique continue montre que l’utilisation de la technologie EDI pour le dessalement peut éliminer efficacement les ions dans l’eau et produire une production d’eau de haute pureté.
2. Faibles conditions d’installation de l’équipement et faible encombrement
Par rapport aux lits d’échange d’ions, les appareils EDI sont de petite taille et légers, et ne nécessitent pas de réservoirs de stockage d’acide ou d’alcali, ce qui permet d’économiser efficacement de l’espace.
De plus, l’appareil EDI est une structure préfabriquée avec une courte période de construction et une faible charge de travail d’installation sur site.
3. Conception simple, utilisation et entretien faciles
Les dispositifs de traitement EDI peuvent être produits sous forme modulaire, peuvent être régénérés automatiquement et en continu, ne nécessitent pas d’équipement de régénération volumineux et complexes, et sont faciles à utiliser et à entretenir après leur mise en service.
4. Contrôle automatique simple du processus de purification de l’eau
Le dispositif EDI peut connecter plusieurs modules au système en parallèle. Les modules sont sûrs et stables, avec une qualité fiable, ce qui rend le fonctionnement et la gestion du système faciles à mettre en œuvre, le contrôle du programme et le fonctionnement pratique.
5. Pas de décharge d’acide résiduaire et de liquide alcalin, ce qui est bénéfique pour la protection de l’environnement
Le dispositif EDI ne nécessite pas de régénération chimique acide et alcaline, et pratiquement aucune décharge de déchets chimiques
.
6. Taux élevé de récupération de l’eau. Le taux d’utilisation de l’eau de la technologie de traitement EDI est généralement aussi élevé que 90 % ou plus
En résumé, la technologie EDI présente de grands avantages en termes de qualité de l’eau, de stabilité opérationnelle, de facilité d’utilisation et d’entretien, de sécurité et de protection de l’environnement.
Cependant, il présente également certaines lacunes. Les appareils EDI ont des exigences plus élevées en matière de qualité de l’eau entrante, et leur investissement ponctuel (coûts d’infrastructure et d’équipement) est relativement élevé.
Il convient de noter que bien que le coût de l’infrastructure et de l’équipement EDI est légèrement supérieur à celui de la technologie à lit mixte, après avoir examiné de manière exhaustive le coût de fonctionnement de l’appareil, la technologie EDI présente toujours certains avantages.
Par exemple, une station d’eau pure a comparé les coûts d’investissement et d’exploitation des deux procédés. Après un an de fonctionnement normal, le dispositif EDI peut compenser la différence d’investissement avec le procédé à lit mixte.
04 Osmose inverse + EDI VS échange d’ions traditionnel
1. Comparaison de l’investissement initial du projet
En termes d’investissement initial du projet, dans le système de traitement de l’eau à faible débit d’eau, le procédé d’osmose inverse + EDI élimine l’énorme système de régénération requis par le processus d’échange d’ions traditionnel, en particulier l’élimination de deux réservoirs de stockage d’acide et de deux réservoirs de stockage d’alcalis, ce qui réduit non seulement considérablement le coût d’achat de l’équipement, mais permet également d’économiser environ 10 % à 20 % de la surface au sol, réduisant ainsi les coûts de génie civil et les coûts d’acquisition du terrain pour la construction de l’usine.
Étant donné que la hauteur des équipements d’échange d’ions traditionnels est généralement supérieure à 5 m, tandis que la hauteur des équipements d’osmose inverse et d’EDI est inférieure à 2,5 m, la hauteur de l’atelier de traitement de l’eau peut être réduite de 2 à 3 m, économisant ainsi 10 à 20 % supplémentaires sur l’investissement en génie civil de l’usine.
Compte tenu du taux de récupération de l’osmose inverse et de l’EDI, l’eau concentrée de l’osmose inverse secondaire et de l’EDI est entièrement récupérée, mais l’eau concentrée de l’osmose inverse primaire (environ 25 %) doit être évacuée et le rendement du système de prétraitement doit être augmenté en conséquence. Lorsque le système de prétraitement adopte le processus traditionnel de coagulation, de clarification et de filtration, l’investissement initial doit être augmenté d’environ 20 % par rapport au système de prétraitement du processus d’échange d’ions.
En tenant compte de tous les facteurs, l’investissement initial du procédé d’osmose inverse + EDI dans un petit système de traitement de l’eau est à peu près équivalent à celui d’un procédé d’échange d’ions traditionnel.
2. Comparaison des coûts d’exploitation
Comme nous le savons tous, en termes de consommation de réactifs, le coût d’exploitation du procédé d’osmose inverse (y compris le dosage de l’osmose inverse, le nettoyage chimique, le traitement des eaux usées, etc.) est inférieur à celui des procédés d’échange d’ions traditionnels (y compris la régénération de résine échangeuse d’ions, le traitement des eaux usées, etc.).
Cependant, en termes de consommation d’énergie, de remplacement des pièces de rechange, etc., le procédé d’osmose inverse associé à l’EDI est beaucoup plus élevé que le procédé traditionnel d’échange d’ions.
Selon les statistiques, le coût d’exploitation du processus d’osmose inverse plus EDI est légèrement supérieur à celui du processus d’échange d’ions traditionnel.
En tenant compte de tous les facteurs, le coût global d’exploitation et de maintenance du procédé d’osmose inverse plus EDI est de 50 à 70 % supérieur à celui du procédé d’échange d’ions traditionnel.
3. L’osmose inverse + EDI a une forte adaptabilité, un haut degré d’automatisation et une faible pollution de l’environnement
Le procédé osmose inverse + EDI présente une forte adaptabilité à la teneur en sel de l’eau brute. Le procédé d’osmose inverse peut être utilisé pour l’eau de mer, l’eau saumâtre, l’eau de drainage minier, les eaux souterraines et l’eau de rivière, tandis que le procédé d’échange d’ions n’est pas économique lorsque la teneur en solides dissous de l’eau entrante est supérieure à 500 mg/L.
L’osmose inverse et l’EDI ne nécessitent pas de régénération acide et alcaline, ne consomment pas une grande quantité d’acide et d’alcali et ne produisent pas une grande quantité d’eaux usées acides et alcalines. Seule une petite quantité d’acide, d’alcali, d’inhibiteur de tartre et d’agent réducteur est nécessaire.
En termes d’exploitation et de maintenance, l’osmose inverse et l’EDI présentent également les avantages d’un haut degré d’automatisation et d’un contrôle facile du programme.
4. L’équipement d’osmose inverse + EDI est coûteux, difficile à réparer et difficile à traiter la saumure
Bien que le processus d’osmose inverse plus EDI présente de nombreux avantages, lorsque l’équipement tombe en panne, en particulier lorsque la membrane d’osmose inverse et l’empilement de membranes EDI sont endommagés, il ne peut être arrêté que pour être remplacé. Dans la plupart des cas, des techniciens professionnels sont nécessaires pour le remplacer et le temps d’arrêt peut être long.
Bien que l’osmose inverse ne produise pas une grande quantité d’eaux usées acides et alcalines, le taux de récupération de l’osmose inverse de premier niveau n’est généralement que de 75%, ce qui produira une grande quantité d’eau concentrée. La teneur en sel de l’eau concentrée sera beaucoup plus élevée que celle de l’eau brute. Il n’existe actuellement aucune mesure de traitement mature pour cette partie de l’eau concentrée, et une fois rejetée, elle polluera l’environnement.
À l’heure actuelle, la récupération et l’utilisation de la saumure d’osmose inverse dans les centrales électriques domestiques sont principalement utilisées pour le lavage du charbon et l’humidification des cendres ; Certaines universités mènent des recherches sur les processus de purification par évaporation et cristallisation de la saumure, mais le coût est élevé et la difficulté est grande, et il n’a pas encore été largement utilisé dans l’industrie.
Le coût de l’osmose inverse et de l’équipement EDI est relativement élevé, mais dans certains cas, il est même inférieur à l’investissement initial du procédé d’échange d’ions traditionnel.
Dans les systèmes de traitement de l’eau à grande échelle (lorsque le système produit une grande quantité d’eau), l’investissement initial des systèmes d’osmose inverse et d’EDI est beaucoup plus élevé que celui des procédés d’échange d’ions traditionnels.
Dans les petits systèmes de traitement de l’eau, le procédé d’osmose inverse plus EDI est à peu près équivalent au procédé traditionnel d’échange d’ions en termes d’investissement initial.
En résumé, lorsque le rendement du système de traitement de l’eau est faible, le processus de traitement par osmose inverse et EDI peut être privilégié. Ce processus a un faible investissement initial, un degré élevé d’automatisation et une faible pollution de l’environnement.
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