EDI运行过程模块污堵的成因与处理

EDI运行过程模块污堵的成因与处理

EDI污堵是指模块在运行过程中，离子交换树脂、离子交换膜和流道等关键部位被各种污染物覆盖或堵塞，导致其性能急剧下降，运行压力、电压升高的非正常状态。污堵是一个渐进的过程，初期可能不易察觉，但一旦形成严重污堵，往往难以完全逆转。
污堵的根本原因在于“进料水质不合格”和“运行管理不当”。污染物主要来自前置的RO（反渗透）系统产水。具体可分为三大类：

1. 结垢性污堵

RO产水中仍含有微量的钙、镁、钡、锶等阳离子以及硅酸根、硫酸根、碳酸根等阴离子。EDI的在淡水室和浓水室，由于离子的不断浓缩，这些难溶盐的离子积会超过其溶度积（Ksp），从而析出坚硬的水垢。

主要诱因包含：RO膜效率下降导致进水硬度和硅含量超标；EDI回收率设置过高，过高的回收率意味着浓水室的离子浓度被浓缩得更高，更容易结垢。进水pH值偏高，较高的pH值会使CO???比例增加，更容易与Ca??、Mg??结合成垢；同时也会促进硅的聚合与沉积。

2. 有机物及胶体污堵

RO系统未能完全去除水中的有机物（如腐殖酸、富里酸）或胶体颗粒（如铁、铝的胶体）。

这些物质通常带负电，会吸附在带正电的阴离子交换树脂和膜上，堵塞其微孔和交换点位。这种污堵通常是粘性的，会覆盖在树脂表面，阻碍离子迁移和电荷传导。

前置预处理（多介质过滤器、活性炭过滤器）失效，未能有效去除原水中的有机物和胶体；RO系统清洗不及时，导致有机物和胶体在RO膜表面富集，并穿透至产水侧。

3. 微生物污堵

RO产水中含有微量的细菌和内毒素。虽然含量极低，但EDI模块内部黑暗、湿润的环境，以及树脂表面本身，可能成为微生物滋生的温床。微生物及其代谢产物形成的生物膜会物理堵塞流道和膜孔，其代谢产物也会污染树脂。

系统管路消毒不彻底，尤其是RO产水箱、管路和泵存在死角，成为微生物的污染源。系统停机期间未做保护，停机时死水是细菌繁殖的绝佳环境。

污堵的处理方法：处理原则先诊断，后处理；先在线清洗，后离线清洗。

1. 诊断与判断

EDI模块污堵的症状包含产水电阻率持续下降、运行电压升高（为了维持电流）、产水量下降、进出水压差增大。

结垢污堵：电压升高尤为明显，常伴有浓水侧压差增大。

有机物污堵：产水电阻率缓慢但持续下降，电压缓慢升高。

微生物污堵：产水细菌内毒素指标可能超标。

2. 在线清洗

当污堵处于早期或中期时，可以进行在线清洗，即不拆卸模块，在系统上连接清洗装置进行循环清洗。

针对结垢污堵：

清洗剂采用低浓度的酸性溶液（如1-2%的柠檬酸或盐酸）。将EDI进出水管路切换到清洗回路，用酸性溶液循环清洗（先低流量后高流量），浸泡，再循环，最后用RO水彻底冲洗至中性。

针对有机物/微生物污堵：

清洗剂采用高浓度盐水（如8-10% NaCl）用于置换有机物；后用低浓度的碱性溶液（如1% NaOH）或专用非氧化性杀菌剂（如异噻唑啉酮）。先用盐水循环清洗，剥离有机物；再用碱性溶液或杀菌剂循环清洗杀菌；最后用RO水彻底冲洗干净。

清洗方案（药剂浓度、温度、循环时间）必须严格参照EDI设备制造商提供的技术手册。错误的清洗可能造成不可逆的损坏。

3. 离线清洗

对于严重污堵，在线清洗可能无效，此时需要将EDI模块从系统上拆下，送至专业场地或由厂家进行深度清洗。此过程更复杂，可能涉及拆解端板、超声波清洗等，通常由专业人员操作。

4. 最根本的处理：预防与优化

保证进水水质：这是重中之重。确保RO系统处于最佳状态，RO产水必须符合EDI进水要求（如电导率<20μS/cm，硬度<0.5ppm，TOC<0.5ppm等）。

优化运行参数：在制造商指导下，合理设置EDI的运行电流和回收率，避免在极限条件下运行。

 

完善预处理：加强多介质过滤器和活性炭过滤器的反洗、正洗管理，定期更换滤料，确保它们有效工作。

实施定期维护：定期对RO系统进行清洗和保养。定期对RO产水箱和管路进行消毒。建立并执行EDI的预防性清洗计划，即使性能未见下降，也可定期（如每半年或一年）进行预防性消毒清洗。

规范停机操作：系统若长期停机，应向EDI模块内充填保护液（如0.5% 的亚硫酸氢钠溶液）并密封保存，防止微生物滋生。