EDI(电去离子)超纯水设备作为水处理领域的核心设备,凭借无需化学再生、连续产水、水质稳定等优势,广泛应用于电子、医药、电力、半导体等对水质要求的行业。其核心原理是通过离子交换树脂与电场协同作用,去除水中离子杂质,产出电阻率可达 18.2MΩ・cm 的超纯水。然而,在长期运行过程中,受进水水质、操作规范、设备老化等因素影响,设备易出现各类故障,直接影响产水质量与生产效率。本文结合实际应用场景,系统梳理四类典型故障及背后的深层原因,为设备维护提供参考。
反渗透膜污染或破损:RO 膜若长期未清洗,会因胶体、微生物附着形成污染层,导致产水电阻率下降;若膜元件出现针孔、破裂,原水中的离子、有机物会直接穿透 RO 膜进入 EDI 进水端,造成 EDI 树脂污染。例如某电子厂 RO 膜因微生物污染,产水电阻率从 10MΩ・cm 降至 2MΩ・cm,进而导致 EDI 产水电阻率跌破 8MΩ・cm。
活性炭过滤器饱和:活性炭主要用于吸附进水余氯,若吸附饱和未及时更换,余氯会进入 EDI 模块,氧化破坏离子交换树脂和离子交换膜,导致树脂交换能力下降,产水离子含量升高。
软化器失效:软化器通过钠离子交换去除钙、镁离子,若树脂再生或再生剂(氯化钠)浓度不足,会导致进水硬度超标,钙、镁离子在 EDI 浓水室析出,形成水垢附着在离子交换膜表面,阻碍离子迁移,降低脱盐效率。
树脂污染或老化:树脂长期运行会吸附水中的有机物、胶体颗粒,或因进水 pH 值异常(如 pH<4 或 pH>11)发生氧化降解,导致交换容量下降;若模块内进入空气,会造成树脂干燥结块,无法有效捕捉离子,产水纯度降低。
离子交换膜破损或结垢:膜片若因安装不当(如模块组装时受力不均)出现裂纹,会导致产水与浓水串流,浓水中的高浓度离子混入产水;若浓水侧流速过低,水中碳酸氢根离子易与钙、镁离子结合形成碳酸钙水垢,覆盖膜表面离子通道,阻碍离子迁移。
电极结垢或腐蚀:电极表面若积累水垢(如碳酸钙、氢氧化镁),会增加电极电阻,降低电场强度,影响离子迁移效率;若进水含有氟离子、氯离子等腐蚀性离子,会导致电极表面氧化层破损,电极材质(如钛涂层)被腐蚀,产生金属离子污染产水。
电流电压异常:电流过低会导致离子迁移动力不足;电流过高则会引发 “极化现象",使水分子在电极表面电解产生氢气、氧气,气泡附着在树脂表面,阻碍离子交换,同时导致产水 pH 值异常(如酸性升高)。
浓水、极水流量失衡:浓水流量过低会导致浓水侧离子浓度过高,易形成水垢;流量过高则会带走过多离子,增加能耗;极水流量不足会导致电极区域热量无法及时排出,温度升高加速树脂老化,同时极水侧易积累杂质,引发电极污染。
进水压力不足:若预处理系统的增压泵扬程不够,或进水管道堵塞(如过滤器滤芯堵塞),会导致进入 EDI 模块的水压低于设计值(通常要求进水压力 0.3-0.5MPa),模块内水流速度减慢,单位时间内通过膜堆的水量减少,产水量下降。
进水温度过低:EDI 设备最佳运行温度为 20-30℃,若进水温度低于 15℃,水分子流动性降低,离子迁移速度减慢,为保证产水水质,设备会自动降低产水流量;同时,低温会增加水的黏度,导致水流阻力增大,产水量进一步衰减。
树脂破碎堵塞流道:离子交换树脂若因模块振动、水流冲击发生破碎,细小的树脂颗粒会堵塞模块内部的水流通道,导致水流阻力增大,产水流量下降;若破碎树脂进入产水管道,还可能堵塞后续精密过滤器,加剧产水量衰减。
浓水侧水垢或杂质堵塞:如前文所述,浓水侧若形成水垢,或因预处理失效导致杂质进入,会堵塞浓水通道,使浓水流量下降,进而影响产水侧水流分布,导致产水量减少;极水通道若被杂质堵塞,会水排放不畅,反向影响模块内部水流平衡。
产水泵效率下降:产水泵(如离心泵)长期运行会因叶轮磨损、轴承老化导致扬程降低,无法提供足够的动力将处理后的超纯水输送至用水点,表现为产水流量下降;若泵体密封件损坏,会出现漏水现象,进一步减少实际产水量。
阀门堵塞或损坏:进水阀、浓水阀、极水阀若因杂质堆积(如树脂颗粒、水垢)出现阀芯卡涩,会导致阀门开度不足,水流通道变窄;若阀门密封面损坏,会出现内漏,部分水流未经处理直接旁通,导致产水流量与水质双重下降。
模块温度过高:若极水流量不足、电流设置过高,或模块散热不良(如设备散热风扇故障),会导致模块内部温度超过 40℃,加速树脂老化和膜片损坏,触发高温报警;若进水温度过高(如超过 35℃),也会直接导致模块温度上升,引发报警。
水温过低:若进水温度低于 5℃,会导致树脂活性下降,离子迁移效率降低,同时水的黏度增加,水流阻力增大,设备会触发低温报警,提醒调整进水温度。
进水压力过高:若进水阀门开度不当、预处理系统增压泵压力失控,或 EDI 模块进口管道堵塞,会导致进水压力超过 0.6MPa,可能造成模块密封件损坏、管道破裂,触发高压报警;此时需立即关闭进水阀,检查管道是否堵塞,调整泵体压力参数。
浓水 / 极水压力过低:若浓水泵、极水泵故障,或浓水、极水管道泄漏,会导致浓水、极水压力低于设定值(通常为 0.1-0.2MPa),模块内水流分布不均,触发低压报警;需检查泵体运行状态,排查管道是否存在泄漏点。
浓水发黄或发黑:若 EDI 模块内树脂破损,树脂颗粒随浓水排出,会使浓水呈现淡黄色;若电极被腐蚀(如钛涂层脱落),金属离子混入浓水,会导致浓水发黑;若进水含有大量有机物,被树脂吸附后随浓水排出,会使浓水呈现褐色。
浓水发白或浑浊:浓水侧若形成水垢(如碳酸钙),或预处理系统的滤芯破损导致胶体颗粒进入,会使浓水浑浊发白,需检查进水硬度和预处理滤芯状态,及时清理浓水侧水垢。
流量骤降:多因浓水管道堵塞(如树脂颗粒、水垢)、浓水泵故障(如叶轮卡涩),或浓水阀阀芯卡涩导致开度减小,需拆解管道清理堵塞物,检修泵体和阀门。
流量骤升:若浓水阀损坏(如阀芯脱落)导致阀门全开,或浓水泵频率失控,会使浓水流量骤升,导致浓水侧离子浓度过低,增加能耗,需紧急关闭浓水泵,更换损坏阀门。
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