對于生產高純水的工業公司來說有一個重要的消息，那就是不使用化學再生藥劑而制得高純度的水現在已成為了現實。最近開發的EDI技術所制取水質的純度可以達到極限要求，而且還會帶來其它一系列的益處。

 

被水處理行業稱為EDI的電去離子法并不是什么新名詞，事實上，商品化的EDI在十多年前就已經出現了。盡管早期的EDI系統出力較低，而且運行的可靠性很差，但今天的EDI已經能夠滿足工業領域對水處理的廣泛要求了。

目前的RO（反滲透）－EDI系統使水的凈化方式正經歷著變革，然而使工業部門廣泛地接受EDI還有很長的一段路要走。

從四十多年以前的制藥、造紙、石化及電力到今天的半導體產業，水一貫是工業部門的命脈，而正是這些部門導致了超純水處理技術的革命。盡管工業用戶所要求的基本特點如較少的化學藥劑、較少的廢水排放量、簡單的操作及較低的運行費用等基本上是相同的，但原有的水處理技術已經發生了許多變化。

 

    水處理技術的主要發展

為滿足工業部門對高純水的需要，近年來在工業水處理方面對兩項技術進行了重點開發，這些新技術中的每一項都使水處理系統產生了突破性的變化。

在二十世紀60至70年代，工業部門所要求的水質通過化學方式再生的離子交換技術即可得到滿足。由于當時的應用面不大，因而對使用化學藥劑所帶來的長期影響較少有人關注。

在早期的水處理系統中，混床離子交換階段作為后續處理過程以一個獨立的單元置于陽、陰離子交換之后。隨著對應用要求的提高，以化學方式再生的離子交換系統顯然受到了限制，問題的焦點在于它們漏過的TOC含量較高。與新近的技術相比，在這些系統中使用了大量的化學再生藥劑，并要求對化學廢水進行連續地處理，而且其操作復雜、運行費用較高。

在二十世紀70年代至80年代，隨著人們對減少化學藥劑使用意識的增加，人們開始在工業水處理中尋求新的工藝方法，其結果導致了對反滲透技術的新的應用。反滲透在預脫鹽系統中使用膜技術替代了陽／陰離子交換單元，但是這種新技術在初期的應用中并不順利，RO對預處理的要求較高，而作為一個整體的水處理系統則趨向于簡化。

由于電子工業對純水水質（包括降低TOC的含量）的要求越來越高，促使水處理技術不斷地向前發展，RO被視為解決的方案。隨著預處理過程的提高、更高級的RO膜被開發出來，使RO在應用初期所遇到的問題逐漸地被克服了。

隨著時間的推移，RO逐步為世人所接受，同時諸如逆流再生設計、滿室床離子交換及專用樹脂的開發等后續的離子交換技術也得到了相應的發展。由于這些新工藝的廣泛應用，費用得到了降低，但RO/混床系統與目前的化學方式再生的離子交換系統相比，仍具有一定的經濟性，對于前述的這些技術目前還有一定的需求。
RO／混床系統滿足了工業部門對高純水水質的多方面要求，它們可將不溶性雜質處理至十億分之幾，同時也降低了TOC的含量。無論如何，工業上仍需繼續依賴混床技術作為除鹽的最后階段，對混床階段化學藥劑的使用及相關設施的要求意味著RO所帶來的益處未能充分地體現出來，進一步降低化學藥劑的使用促成了第二次技術革命。

通常稱為EDI的電去離子法40多年前作為非化學工藝首先被開發應用于試驗室工作，最近的開發EDI技術使徹底消除對化學再生藥劑的依賴成為現實，而且它還可以帶來一系列別的益處。

 

典型的EDI系統涉及到這樣一個處理工序：預處理－RO－EDI。EDI使用普通的離子交換樹脂連續地從水中除去離子，但由于它是運用電流對樹脂進行連續的再生，因而它完全不用進行定期的化學再生。

典型的EDI膜堆是由夾在兩個電極之間的一定對數的單元組成（見圖1 EDI的工作原理圖）。在每個單元內有兩類不同的室：待除鹽的淡水室即D室，收集所除去雜質離子的濃水室即C室。D室中用混勻的陽、陰離子交換樹脂填滿，這些樹脂位于兩個膜之間：只允許陽離子透過的陽離子交換膜及只允許陰離子透過的陰離子交換膜。

樹脂床利用加在室兩端的直流電進行連續地再生，電壓使進水中的水分子分解成H＋及OH－，水中的這些離子受相應電極的吸引，穿過陽、陰離子交換樹脂向所對應膜的方向遷移，當這些離子透過交換膜進入濃室后，H＋和OH－結合成水。這種H＋和OH－的產生及遷移正是樹脂得以實現連續再生的機理。

當進水中的Na＋及CI－等雜質離子吸咐到相應的離子交換樹脂上時，這些雜質離子就會發生象普通混床內一樣的離子交換反應，并相應地置換出H＋及OH－。一旦在離子交換樹脂內的雜質離子也加入到H＋及OH－向交換膜方向的遷移，這些離子將連續地穿過樹脂直至透過交換膜而進入濃水室。這些雜質離子由于相鄰隔室交換膜的阻擋作用而不能向對應電極的方向進一步地遷移，因此雜質離子得以集中到濃水室中，然后可將這種含有雜質離子的濃水排出膜堆。