Hệ thống khử khoáng EDI | cấu tạo, nguyên lý, ứng dụng

Trong số chúng ta hẳn vẫn nhiều người bỡ ngỡ với hệ thống khử khoáng EDI. Bài viết dưới đây nhằm mục đích cung cấp thông tin cơ bản cho người tiêu dùng về hệ thống này.

HỆ THỐNG KHỬ KHOÁNG EDI LÀ GÌ?

Trước khi tìm hiểu hệ thống khử khoáng edi là gì, chúng ta cần phải hiểu edi là gì, nguyên lý ra sao?

Edi là từ viết tắt của Electro-de-ionization, một kỹ thuật xử lý nước sạch kết hợp 3 loại kỹ thuật: trao đổi ion, đổi màng ion và thẩm tách bằng điện. Nhờ sử dụng edi, nước được phân thành 3 cấp nước: nước sạch (chiếm 90-95%), nước đậm đặc có thể tái xử lý (chiếm 5-10%) và nước thải (1%).

Hệ thống khử khoáng EDI hoạt động dựa trên nguyên lý màng lọc bán thấm và điện cực để phân tác các ion trong nước. Đây là một trong những công nghệ tiên tiến nhất hiện nay, loại bỏ hầu hết các ion trong dung dịch. Vì vậy, rất phù hợp cho các ngành công nghiệp yêu cầu nước siêu tinh khiết. Newlight đã cung cấp và lắp đặt rất nhiều hệ thống EDI cho nhiều ngành công nghiệp yêu cầu theo chất lượng nước siêu tinh khiết cho các nhà máy sản xuất.

Một hệ thống khử khoáng điện tử EDI đạt tiêu chuẩn có thể lọc ra nước có độ tinh khiết rất cao và có thể hoàn toàn thay thế phương pháp lọc trao đổi ion thông thường mà vẫn tiết kiệm khoản chi phí lớn, đồng thời năng suất xử lý nước cao.

Hệ thống khử khoáng EDI là gì?

CƠ SỞ THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHỬ KHOÁNG EDI

Cơ sở thiết kế hệ thống phụ thuộc vào chất lượng nguồn nước(bởi vì nguồn nước khác nhau sẽ có các đặc điểm khác nhau. Chính vì vậy dựa vào chất lượng nước sẽ xác định được công nghệ lọc phù hợp). Bên cạnh đó mục đích sử dụng các hệ thống và yêu cầu công suất hệ thống cũng là cơ sở cần để thiết kế các hệ thống lọc nước.

CẤU TẠO HỆ THỐNG KHỬ KHOÁNG EDI

Nhìn chung, hệ thống khử khoáng giữa dùng trong các ngành công nghệ khác nhau, điển hình hệ thống khử khoáng EDI cho ngành dược cũng tương tự nhau cơ bản về cấu tạo, nguyên lý hoạt động.

Thiết bị EDI chia 2 khoang chính:

+ Khoang pha loãng: đúng như tên gọi của khoang, mục đích là pha loãng các ion hoặc chứa nhựa trao đổi ion hỗn hợp nước tinh khiết.

+ Khoang tập trung: là nơi tập trung lại các ion và chứa nước thải từ khoang pha loãng. Giữa 2 khoang này có  màng trao đổi ion ngăn cách.

Trong hệ thống khử khoáng EDI có một bộ phận vô cùng quan trọng là module khử khoáng. Một module khử khoáng gồm 5 thành phần chính: Resin trao đổi ion, 2 màng trao đổi ion và 2 điện cực. Bên trong module cũng bố trí một dòng nước rửa tạp chất, cặn ra ngoài nhằm tái sử dụng module. 

Lớp màng ion có cấu tạo đặc biệt gốm 2 ngăn chứa lần lượt ion dương và ion âm. Nhiệm vụ màng cation là cho các ion dương đi qua và ngăn các ion âm lại. Tương tự như với màng anion nhưng ngược lại, cho các anion đi qua và ngăn cản cation. Cả hai màng này đều cho chép các phân tử nước đi qua.

Một hệ thống lọc RO 2 cấp được đề xuất là tối ưu cho một quá trình tiền xử lý cho hệ thống EDI. Một hệ thống khử khoáng EDI tiêu biểu gồm các cụm xử lý cơ bản như sau:

Cấu tạo hệ thống khử khoáng EDI

Cụm tiền xử lý nước

Đây là cụm xử lý có chức năng loại bỏ các thành phần trong nước đảm bảo nước đầu ra có thể đáp ứng các yêu cầu chỉ tiêu đầu vào của một hệ thống RO.

Cụm RO cấp 1

Gồm hệ thống các màng lọc RO với nhiệm vụ loại bỏ các chất có trong dòng nước với hiệu suất thu hồi khoảng 75% lưu lượng nước đầu vào.

Cụm RO cấp 2

Cụm RO này cũng bao gồm các màng lọc RO tuy nhiên nhiệm vụ của các màng lọc là loại bỏ các chất khác nước còn sót lại trong nước. Nước sau khi đi qua hệ thống này có thể thu hồi 99% dòng nước. 

Cụm khử khoảng

Gồm module EDI và các thiết bị phụ trợ nhằm tách các ion khác nước ra khỏi dòng chảy. Kết quả là nước đầu sau xử lý đạt độ tinh khiết rất cao.

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG KHỬ KHOÁNG EDI

Cấu tạo hệ thống khử khoáng EDI như vậy nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho các nguyên lý sau:

+ Khử ion: Loại bỏ các ion trái dấu khi gặp bởi các cation điện tích dương và anion tích điện âm bằng cách hút chúng. Hạt nhựa Cation có dạng hidro chủ yếu loại bỏ canxi, magie, kali, natri, lưu huỳnh, amoni… Còn hạt nhựa Anion trong hình thức hidroxit sẽ hút clorua, bicacbonat, sunfat, sunfua, nitrat, silica,… Nhờ trao đổi này, trong nước chỉ còn các ion H+ và ion OH– kết hợp với nhau tạo thành phân tử nước.

+ Dòng chuyển dời ion: trong hệ thống khử khoáng EDI có dòng điện chuyển dời từ cực âm đến cực dương. Khi các ion di chuyển qua các màng, do sự bố trí của các ion màng sẽ hút ion trái dấu, từ đó loại chúng khỏi dòng nước. Nước còn lại tại khoang tập trung là nước thải cần chứa cation và anion.

+ Tái sinh: hệ thống EDI tận dụng dòng điện được sử dụng trên toàn module để tái sinh nước. Dòng điện chuyển 1 phần các phân tử nước phân ly thành H+ và OH- tại chỗ nên nó liên tục tái sinh nhựa cation và anion để sử dụng. Vì vậy, quá trình loại bỏ các ion và tái sinh Resin được diễn ra liên tục nhờ sự tách ion.

Nguyên lý hoạt động hệ thống

TẠI SAO NÊN LẮP ĐẶT HỆ THỐNG EDI

Việc sử dụng hệ thống EDI tạo ra nguồn nước siêu tinh khiết cho công suất xử lý cao, chất lượng nước ổn định phù hợp cho các nhà máy sản xuất yêu cầu cao về chất lượng nguồn nước. Nước sau khi lắp đặt hệ thống EDI là nước siêu tinh khiết gần như nước cất. Hiệu quả xử lý ổn định và lâu dài, mang lại hiệu suất cao trong quá trình xử lý 

LƯU Ý KHI SỬ DỤNG HỆ THỐNG LỌC EDI

Khi sử dụng hệ thống EDI người vận hành cần nắm rõ các yêu cầu như sau:

- Tài liệu hướng dẫn vận hành của các thiết bị, cách xử lý sự cố thường gặp.

- Cuốn sổ ghi chép các thông số hệ thống.

- Có kiến thức cơ khí, điều khiển chất lượng nước, hóa chất,...

- Cần có các phụ kiện, vật tư tiêu hao thay thế để chủ động trong mọi tình huống.

- Luôn đánh giá tình trạng hiện tại của hệ thống.

ỨNG DỤNG HỆ THỐNG KHỬ KHOÁNG EDI TRONG ĐỜI SỐNG

ứng dụng hệ thống khử khoáng EDI hiện nay là vô cùng phổ biến trong các ngành công nghiệp ví dụ như:

- Ứng dụng trong 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 lab, thực nghiệm.

- Sử dụng trong 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 dân dụng và các sản phẩm kỹ thuật cao khác.

- Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất ô tô, làm kính, ngành thép, dệt, giấy,...

Hệ thống khử khoáng cho ngành dược

GIỚI THIỆU HỆ THỐNG KHỬ KHOÁNG EDI CHO NGÀNH DƯỢC

Từ nguyên lý hoạt động hệ thống khử khoáng EDI, chúng ta dễ dàng hình dung được hệ thống khử khoáng này.

Hệ thống khử khoáng EDI là sự kết hợp linh hoạt của 2 quá trình thẩm thấu ngược và khử khoáng nhằm xử lý nước đạt yêu cầu, ứng dụng trong đa dạng ngành công nghiệp.

Dưới đây là những ưu điểm nổi trội:

- Hệ thống khử khoáng này không sử dụng hóa chất nên rất an toàn cho người sử dụng,.

- Hiệu suất cho quá trình sản xuất nước rất cao, đạt đến 95%.

- Thi công lắp đặt đơn giản. Chi phí để vận hành và bảo dưỡng thấp.

- Thiết bị đơn chiếc, rời nên có thể kết hợp lắp đặt linh hoạt, tương ứng nhu cầu lượng nước sạch.

- Lượng nước thải tạo ra thấp, bên cạnh đó phần nước tái sử dụng chiếm đến 35%. Từ đó, tiết kiệm chi phí.

- Hệ thống khử khoáng EDI sử dụng hoá chất để khôi phục chức năng hạt nhựa resin như công nghệ xử lý nước truyền th