电去离子(EDI)技术的高纯水设备是新一代高纯水制备技术,该技术是电渗析技术和离子交换技术的有效结合,能实现低浓度水溶液的深度脱盐。本文基于对EDI过程本质的分析,针对目前工业化广泛应用的高纯水设备中存在的单位膜面积处理水量小、电流效率较低、弱电解质去除能力较弱的不足,提出采用分床EDI过程制备高纯水。 论文设计了4种新型高纯水设备的处理过程并通过试验对上述4种新型分床电去离子过程的脱盐能力进行了验证,同时还对新型双极膜分床电去离子制备高纯水进行了对比实验研究。 研究结果表明,4种新型分床电去离子过程均能实现从低浓度水溶液进行深度脱盐,过程脱盐率达98%以上,其产水电阻率可达4MΩ·cm,证明了这4种新型分床EDI在技术上的可行性,但长期的运转表明,这4种新型分床EDI尚存在产水水质下降和膜堆电压升高的现象,而且其产水水质也尚未达到高纯水的水质要求,因此有待进一步的研究改进。而新型双极膜电去离子过程制备高纯水的运行试验表明,新型双极膜EDI能够克服普通双极膜分床EDI的不足,能够连续稳定地制取高品质产水,产水电阻率大于17.5MΩ·cm,脱盐率大于99.9%。为此进行了多单元新型双极膜EDI制取高纯水的运行,结果显示,多单元新型双极膜EDI能获得高品质产水,产水电阻率在18.0MΩ·cm左右,显示了新型双极膜EDI的高纯水设备具有良好产业化应用前景。