Hệ thống khử khoáng EDI

HỆ THỐNG KHỬ KHOÁNG EDI

EDI là gì?

Edi (Electro-de-ionization): Là kỹ thuật xử lý nước sạch kết hợp kỹ thuật trao đổi ion, kỹ thuật đổi màng ion và kỹ thuật thẩm tách bằng điện. Mô-đun EDI là một cải tiến lớn của giường hỗn hợp trao đổi ion thông thường.

EDI bao gồm màng trao đổi ion âm/dương, hạt nhựa trao đổi ion, nguồn điện một chiều. Trong đó màng trao đổi ion âm chỉ cho phép ion âm thẩm thấu qua, màng trao đổi ion dương chỉ cho phép ion dương thẩm thấu qua. Hạt nhựa trao đổi ở giữa màng trao đổi ion âm/dương hình thành xử lý đơn chiếc, tạo phòng nước nhạt. Các ngăn đơn chiếc được phân cách bằng vật dạng lưới, tạo phòng nước đậm. Tại điện cực âm/dương nguồn điện một chiều hai đầu tổ đơn chiếc hình thành điện trường. Nước đi qua phòng nước nhạt, các ion âm/dương trong nước dưới tác dụng của điện trường thông qua màng trao đổi ion âm/dương bị loại khử, đi vào phòng nước đậm. Hạt trao đổi ion giữa các màng trao đổi tăng tốc độ bị trừ khử của ion. Đồng thời các phân tử nước dưới tác dụng của từ trường hình thành ion pH, ion hydroxyl, các ion này tiến hành khôi phục hạt nhựa trao đổi ion. EDI phân nước cấp thành nguồn nước 3 cấp độc lập: nước sạch (90%-95%), nước đậm đặc(5%-10%) có thể tuần hoàn xử lý, nước thải (1%).

EDI thuộc hệ thống xử lý nước tinh, thông thường sử dụng kết hợp với thẩm thấu ngược RO tạo thành hệ thống xử lý nước sạch, thay thế thiết bị trao đổi ion hỗn hợp của công nghệ xử lý nước truyền thống. Trong công nghệ EDI, nước cấp yêu cầu có điện trở suất 0.025-0.5ＭΩ·cm, thiết bị thẩm thấu ngược hoàn toàn có thể đáp ứng yêu cầu. Nước siêu sạch qua công nghệ EDI có điện trở suất lên đến 18ＭΩ·cm trở lên.

Cấu tạo và nguyên lý hoat động:

• Mỗi modul Edi gồm 5 thành phần chính: Resin trao đổi ion, 2 màng trao đổi ion và 2 điện cực.
• Trong thiết bị Edi có 2 khoang:

-Khoang pha loãng: chứa nhựa trao đổi ion hỗn hợp có nước tinh khiết hoặc có sự pha loãng các ion.

-Khoang tập trung: tập trung các ion và chứa nước thải.

=>2 khoang này được ngăn cách bởi màng trao đổi ion.

• Thiết bị Edi điển hình có chứa xem kẽ màng trao đổi cation và anion bán thấm. , giữa các màng được ngăn cách bởi miếng đệm ngăn dòng chảy. Nguồn điện từ bên ngoài được sử dụng tại giới hạn của màng và khăn. Để tạo điều kiện trao đổi ion, khoang pha loãng được làm đầy Resin trao đổi ion.
• Các hạt Cation trong nước cấp khi đi vào ngăn pha loãng được hấp thụ trên nhựa trao đổi ion và vận chuyển dưới điện trường áp dụng đối với cực âm. Một cation khi đi qua màng cation vào khoang tập trung liền kề sẽ bị chặn bởi màng anion phía bên kia của khoang, với các anion cũng tương tự. Kết quả là ngăn pha loãng bị cạn kiệt các ion còn khoang tập trung chứa ion với nồng độ cao.

Quá trình khử khoáng EDI gồm 3 giai đoạn:

• Khử ion: Loại bỏ các ion bởi các cation tích điện dương (+) và anion tích điện âm (-). Hạt nhựa Cation trong hình thức hydro sẽ loại bỏ các cation như canxi, magie, kali, lưu huỳnh, amoni… Hạt nhựa Anion trong hình thức hydroxit sẽ thay thế các anion như clorua, bicacbonat, sulfat, nitrat, silica,… bằng ion hydroxit. Kết quả của việc trao đổi các ion trong nước là các ion H+và ion OH–thay thế cho các ion cation và anion trong nước kết hợp với nhau tạo thành nước tinh khiết.
• Di chuyển ion: Với dòng Edi, có dòng điện di chuyển từ cực âm đến cực dương. Khi các ion di chuyển qua các màng vào khoang tập trung, do sự bố trí của màng (màng cation nằm về phía cực dương, màng anion nằm về phía cực âm) nên các ion này không thể di chuyển đến điện cực. Nước tại khoang tập trung là nước thải cần loại bỏ (chứa cation và anion).
• Tái sinh: Khác với hình thức trao đổi ion thông thường, hệ thống Edi không tái sinh bằng hóa chất mà tận dụng dòng điện được sử dụng trên toàn modul. Điện chuyển 1 phần các phân tử nước phân ly thành ion (H+) và (OH-) nên nó liên tục tái sinh nhựa cation và anion mà không phải dùng thiết bị tái sinh. Do đó, quá trình loại bỏ các ion và tái sinh Resin diễn ra liên tục nhờ hoạt động tách ion của điện.

Đặc điểm thiết bị lọc nước EDI

Công nghệ EDI không cần đến hoá chất để khôi phục chức năng hạt nhựa trao đổi ion trong công nghệ xử lý nước truyền thống. Đặc điểm chủ yếu của nó như sau:

• Liên tục hoạt động, chất lượng nước sạch ổn định ít biết đổi về chất lượng nước.
• Không cần dùng hoá chất trong quy trình lọc nước.
• Không vì tuần hoàn khôi phục mà ngưng máy.
• Tiết kiệm nước dùng khôi phục và thiết bị xử lý nước bẩn
• Hiệu suất sản xuất nước cao (đạt 95%)
• Không cần thiết bị cất giữ, pha loãng axit
• Chiếm ít diện tích
• Sử dụng an toàn, tránh công nhân tiếp xúc axit và các chất độc hại khác.
• Giảm chi phí vận hành và bảo dưỡng khi sử dụng công nghệ EDI trong công nghiệp.
• Thiết bị đơn chiếc, có thể linh hoạt kết hợp lắp đặt với lượng nước sạch khác nhau.
• Lắp đặt đơn giản, nhanh, dễ bảo trì hệ thống,chi phí thấp.
• Đầu tư thiết bị ban đầu lớn so với các thiết bị khác.

Ứng dụng của công nghệ lọc Edi trong đời sống:

• Ứng dụng trong ngành sản xuất dược phẩm, y tế
• Ứng dụng trong công nghiệp điện, ngành vi điện tử: sản xuất các linh kiện điện tử như IC, pcb,..
• Sử dụng trong các phòng thí nghiệm, thực nhiệm.
• Công nghiệp công nghiệp xi mạ,công nghiệp điện phân, sản phẩm quang điện.
• Ứng dụng trong sản xuất chất hóa học và nguyên vật liệu siêu sạch.
• Đánh bóng bề mặt ô tô, đồ điện gia dụng, và các sản phẩm kỹ thuật cao khác.