電去離子(EDI)技術的高純水設備是新一代高純水制備技術,該技術是電滲析技術和離子交換技術的有效結合,能實現(xiàn)低濃度水溶液的深度脫鹽。本文基于對EDI過程本質(zhì)的分析,針對目前工業(yè)化廣泛應用的高純水設備中存在的單位膜面積處理水量小、電流效率較低、弱電解質(zhì)去除能力較弱的不足,提出采用分床EDI過程制備高純水。 論文設計了4種新型高純水設備的處理過程并通過試驗對上述4種新型分床電去離子過程的脫鹽能力進行了驗證,同時還對新型雙極膜分床電去離子制備高純水進行了對比實驗研究。 研究結果表明,4種新型分床電去離子過程均能實現(xiàn)從低濃度水溶液進行深度脫鹽,過程脫鹽率達98%以上,其產(chǎn)水電阻率可達4MΩ·cm,證明了這4種新型分床EDI在技術上的可行性,但長期的運轉表明,這4種新型分床EDI尚存在產(chǎn)水水質(zhì)下降和膜堆電壓升高的現(xiàn)象,而且其產(chǎn)水水質(zhì)也尚未達到高純水的水質(zhì)要求,因此有待進一步的研究改進。而新型雙極膜電去離子過程制備高純水的運行試驗表明,新型雙極膜EDI能夠克服普通雙極膜分床EDI的不足,能夠連續(xù)穩(wěn)定地制取高品質(zhì)產(chǎn)水,產(chǎn)水電阻率大于17.5MΩ·cm,脫鹽率大于99.9%。為此進行了多單元新型雙極膜EDI制取高純水的運行,結果顯示,多單元新型雙極膜EDI能獲得高品質(zhì)產(chǎn)水,產(chǎn)水電阻率在18.0MΩ·cm左右,顯示了新型雙極膜EDI的高純水設備具有良好產(chǎn)業(yè)化應用前景。