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详细内容

EDI與離子交換設備比較

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EDI設(she)備與離(li)子交換(huan)設(she)備的比較(jiao)

1.       電廠除(chu)鹽技術及工藝

火力發(fa)(fa)(fa)電廠(chang)是依靠水(shui)作(zuo)為傳遞能量的(de)(de)介質而進行發(fa)(fa)(fa)電的(de)(de),也是依靠水(shui)作(zuo)為冷(leng)卻介質來完成熱量交換(huan)工作(zuo)的(de)(de),因(yin)而水(shui)在(zai)火力發(fa)(fa)(fa)電廠(chang)中起著十(shi)分(fen)重要的(de)(de)作(zuo)用。如(ru)果(guo)水(shui)質不(bu)良,會(hui)在(zai)鍋爐受(shou)熱金(jin)屬面上形成水(shui)垢,使鍋爐金(jin)屬發(fa)(fa)(fa)生腐蝕和惡化(hua)蒸(zheng)汽品質,涉及到鍋爐的(de)(de)安全、經濟、穩定運(yun)行,所以(yi)使用合格的(de)(de)水(shui),是鍋爐能夠(gou)安全、經濟、可靠、穩定運(yun)行的(de)(de)保證(zheng)。

對于電廠(chang)化學水(shui)處理系統傳統的處理工藝一般為預處理+復床(一級(ji)除鹽(yan))+混床(二級除(chu)鹽(yan))+后處(chu)理。20世紀(ji)70年代(dai)以來隨著膜技(ji)(ji)術的發展(zhan)與推廣,反(fan)滲透(tou)技(ji)(ji)術以其(qi)優(you)良的技(ji)(ji)術性能逐漸取代(dai)了復(fu)床(chuang)除(chu)鹽工藝(yi)。但,由于反(fan)滲透(tou)設備出水(shui)電(dian)阻率較低,對于電(dian)廠化學水(shui)處理系統二級除(chu)鹽是必要的。迄今為(wei)止,二級除(chu)鹽技(ji)(ji)術多采(cai)用混床(chuang)離(li)子(zi)交換器。近幾年興起的EDI設備由(you)于(yu)其技術優勢(shi),正在逐漸取代(dai)混床離(li)子交換器。

2.       離子交換和EDI的(de)技術(shu)特點

一直(zhi)以來混床基本上(shang)是所(suo)有電廠化學水處理系統的(de)必不可(ke)少(shao)的(de)工藝(yi),其具有技(ji)術(shu)可(ke)靠、投(tou)資(zi)較(jiao)低(di)的(de)特點,但其缺點是工作(zuo)過(guo)程中需要周期性再生(sheng)、再生(sheng)時需用酸(suan)堿等(deng)化學藥(yao)品、有酸(suan)堿廢液的(de)排(pai)放、操作(zuo)較(jiao)復雜、難以實(shi)現全自動(dong)化控制等(deng)。由于現代化企(qi)業對(dui)運(yun)行成本、環(huan)保(bao)和高自動(dong)化的(de)要求,混床工藝(yi)已越來越不適應現代化企(qi)業的(de)發展(zhan)要求。

EDI(連續電再生(sheng)(sheng)除鹽(yan)工藝)技術是將電滲析與混床相結合的新(xin)技術,其特點是無(wu)需酸堿再生(sheng)(sheng),出(chu)水(shui)連續穩定,操(cao)作簡單(dan),易實現全(quan)自動化(hua)控制等。因此(ci)EDI技(ji)術(shu)在(zai)世界范圍(wei)內得到(dao)廣泛的應用。

EDI技術的產業化始(shi)于1986年,是世界上(shang)目(mu)前(qian)最為先進并(bing)相當成熟的(de)二(er)級除鹽技術。混(hun)合(he)離子交(jiao)換(huan)器(qi)出(chu)現于(yu)20世紀40年代,是相當落后的(de)技(ji)術。隨著EDI技術(shu)的發展和被認(ren)識,混床(chuang)離子交換器在(zai)技術(shu)上表現(xian)出的明顯劣勢逐(zhu)漸被EDI取代。特別是在環保方面,EDI更是有(you)著無法(fa)比擬的優勢。

3.       EDI設備價格

由于EDI的技術(shu)含量較高(gao),因此目前其(qi)膜堆價格(ge)較高(gao)。但是,隨(sui)著其(qi)生產批(pi)量的增加其(qi)價格(ge)毫(hao)無疑(yi)問地呈下降趨勢。可(ke)以預期,在(zai)3-5年(nian)后的EDI膜堆的價(jia)格可能是(shi)現(xian)在價(jia)格的1/3-1/2。那(nei)時更換膜堆的成本(ben)將大幅(fu)度(du)下降。另(ling)外設備(bei)占用廠房空間要(yao)比混(hun)合離子(zi)交換器小得多。目前,EDI設備成本比(bi)復床+混床設(she)備成本略低,與(yu)全自動復床的價格(ge)相當,比手動混床要高。

4.       EDI設備給(gei)水(shui)水(shui)質要求(qiu)

作(zuo)為(wei)二級除鹽設備(bei),EDI要求反滲透設(she)備為(wei)一級(ji)除(chu)鹽(yan)設(she)備。為(wei)了保證EDI設備出(chu)水(shui)電阻率315MW.cm(電導率0.0625us/cm),EDI給水(shui)的給水(shui)總可(ke)交換陰離子(TEA)要求為小于等于25ppm。當(dang)純水要求低于15MW.cm時(shi),給水要(yao)求還可以適當放寬。

EDI給水的硬度要求為小于等于0.5mg/L(利用率90%),而單級反滲透(tou)設(she)備產品水的硬(ying)度常常不(bu)能滿足這一(yi)(yi)要(yao)求(qiu)。這一(yi)(yi)問題可以通過對反滲透(tou)純(chun)(chun)水軟化(hua)的方(fang)法(fa)解決。值得(de)注意(yi)的是由于反滲透(tou)純(chun)(chun)水硬(ying)度已(yi)經(jing)相當低,對其軟化(hua)的成本也很(hen)低。

5.       EDI膜堆的質量標準

與其它產品(pin)一樣,不同生產廠制造的(de)EDI設備質(zhi)(zhi)量也不同。質(zhi)(zhi)量可靠的EDI設備產品(pin)水電(dian)阻率(lv)315MW.cm(電導率0.0625us/cm)。市(shi)場(chang)上(shang)大部分廠家生(sheng)產的EDI膜堆質量都(dou)有保(bao)證,但是個別廠(chang)家生產(chan)有的(de)EDI產品初始產品水電阻率(lv)僅為4-5MW.cm(電(dian)導(dao)率0.25us/cm)左右,并(bing)且經(jing)過1-3個(ge)月運行后產品水的電阻率降至1-3MW.cm左(zuo)右,運行3-6個月后(hou),產品水電阻(zu)率降至(zhi)1MW.cm以(yi)下(xia)。這種現(xian)象(xiang)證明(ming)其(qi)EDI膜塊本身存在(zai)明顯技(ji)術問題,因此產品水質量無(wu)法保(bao)證。

6.       EDI是清(qing)除二(er)氧化硅的(de)有(you)效方法

發電廠補給水中(zhong)SiO2含量非常(chang)重(zhong)要,而(er)研究表(biao)明EDI設(she)備只(zhi)有在產品水電導(dao)率大于10 MW×cm時對SiO2的清除才比(bi)較有(you)效(E-Cell design guide),所以發電(dian)企業如果選用EDI設備,則必須(xu)選擇質(zhi)量可靠的EDI產品。

7.       EDI與離(li)子(zi)交換技術的綜(zong)合比較

以下(xia)分(fen)別對兩種(zhong)除鹽(yan)工藝的整個水(shui)處理(li)系統的設(she)備投資和運行(xing)成本進行(xing)了分(fen)析比較,以達到經濟與(yu)技(ji)術(shu)的最佳平衡。該分(fen)析比較僅供(gong)相(xiang)關人士參(can)考。


  • EDI設備與離(li)子交換設備性能比較:

            表一、性能參數比較(jiao)

性(xing)能參數

EDI

復床+混床

備注

出水水質

5 MW×cm

5 MW×cm


穩(wen)定性

產水連續穩定

水(shui)質(zhi)依再生周(zhou)期波動


水(shui)利用率

99%

95%

EDI濃水回用(yong)

自(zi)動化(hua)程度(du)

全自動

手動再(zai)生(sheng)


入(ru)水要求

較嚴格 (RO純(chun)水)

較寬松(與運(yun)行費用相關)


操(cao)作環境

劣(lie)(接觸酸、堿)


廢水排放及(ji)處(chu)理


                              

                               表二、投(tou)資比較(100/小時(shi))

性(xing)能參數

EDI

復床+混床

備注

EDI設備

1,200,000



混床


460,000


再生輔助設施


125,000


廢水(shui)中和設施


120,000


純水軟化設(she)備

75,000



除碳器

63,000

63,000


現(xian)場工藝管道系統及安裝

130,000

220,000


廠房設施(shi)

36,000

144,000


總投資

1,504,000

1,132,000


 

  • EDI設備(bei)與(yu)離子交換設備(bei)運(yun)行費用的比較:

                                 ; 表三、EDI運行費用

序號

費用來源

單(dan)位(wei)時(shi)間(jian)

用量

估算單(dan)價元

成(cheng)本

元(yuan)/

1

134KW/小(xiao)時

0.40

0.67

2

111/小時

0.2

0.28

4

阻垢、還原劑

333/小時

0.045

0.19

5

微米過濾芯

104/6

50

0.01

7

反滲透膜更換

108只(zhi)/5

5,950

0.18

8

純(chun)水軟化再生(sheng)NaCL

*

*

0.01

9

EDI組件更換

24塊(kuai)/5年(nian)

23,000

0.15

10

人工費用

3

60,000/

0.06


其它(ta)成本另(ling)計




合計




1.55

*細節見技(ji)術說(shuo)明書(shu)

 

     ;                           表四(si)、離子(zi)交換(huan)運行費用

序號

費用來(lai)源

單位(wei)時間

用量

估算單價元

成本(ben)

/

1

121KW/小時

0.40

0.60

2

112/小時

0.2

0.28

4

阻垢、還原劑

333/小(xiao)時

0.045

0.19

5

微米過濾芯

104支(zhi)/6

50

0.01

7

反滲(shen)透膜更換

108/5年(nian)

5,950

0.18

8

酸再生(sheng)費(fei)用

*

*

0.04

9

堿(jian)再(zai)生費用

*

*

0.03

10

再生水耗量

250/

1.20

0.04

11

再生電耗量(liang)

150 KW.hr/

0.40

0.02

12

廢(fei)水處理費

250/

4.0

0.08

13

廢液中(zhong)和費

0.8噸(dun)/

500

0.04

14

樹脂(zhi)補(bu)充

10%/

44,860

0.06

15

人(ren)工費(fei)用

12

240,000/

0.34


其它成本另計




合計




1.91



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