Các vấn đề liên quan đến hệ thống lọc nước EDI

Điện phân EDI là công nghệ kết hợp 2 kỹ thuật lọc nước gồm thẩm phân điện và trao đổi ion. Mặc dù nó được giới thiệu vào năm 1957 nhưng mãi đến năm 1987 mới được sử dụng trong các quy trình xử lý nước cấp tinh khiết cao cho một số ngành công nghiệp.

Thiết bị EDI cơ bản gồm buồng chứa nhựa cation và anion sao cho ion có thể đi qua màng. Nước đi qua hỗn hợp nhựa trao đổi ion, đồng thời nguồn điện bên ngoài cung cấp dòng điện một chiều qua điện cực (cực âm và cực dương).

EDI dùng để trao đổi ion

Các hệ thống truyền thống chứa cột trao đổi nhựa cation và anion. Nếu yêu cầu chất lượng cao, hệ thống phải có cột bổ sung, được gọi là hỗn hợp. Nhưng hệ thống lại cần lượng lớn axit và natri hydroxit để tái sinh.

Bằng cách sử dụng phương pháp thẩm thấu ngược làm tiền xử lý nước cấp, việc tiêu thụ thuốc thử giảm đáng kể. Nhưng xu hướng phổ biến hiện nay là phải loại bỏ thuốc thử bằng hệ thống EDI cho bước xử lý cuối cùng.

EDI trở thành giải pháp thay thế hiệu quả cho quá trình trao đổi ion hỗn hợp đặt sau giai đoạn thẩm thấu ngược. Sự kết hợp RO/EDI giúp giảm đáng kể chi phí đầu tư và vận hành.

Phạm vi ứng dụng EDI

Ngành công nghiệp dược phẩm

Nước cấp cho quá trình rửa trong ngành dược phẩm đòi hỏi phải tinh khiết, chất lượng cao. Ví dụ ở Hoa Kỳ thì họ thiết lập 2 chất lượng nước song song gồm nước tinh khiết (PW) và nước pha tiêm (WFI). Còn ở châu Âu thì có tận 3 loại nước gồm nước tinh khiết, nước pha tiêm và nước có độ tinh khiết cao.

Tại các quốc gia sở hữu nhiều hệ thống tiên tiến kết hợp giữa thẩm thấu ngược RO và điện cực hóa EDI. Nhờ vậy mà nước được làm sạch liên tục trong hệ thống khử trùng.

Ngành công nghiệp năng lượng

Xử lý nước cấp cho lò hơi áp suất cao tạo hơi để sản xuất điện năng phù hợp với thiết kế của nhà máy sản xuất chất lượng. Thiết kế dựa trên quy trình trao đổi ion giữa cột cation và anion, sau đó là các lớp chứa giá trị dẫn điện và nồng độ silica.

Cũng là sự kết hợp giữa RO và EDI giúp giảm chi phí vận hành, loại bỏ nhiều sản phẩm ăn mòn, giảm tác động môi trường bằng cách loại bỏ nhựa cation và anion. Nhờ vậy mà chất lượng nước luôn được duy trì ổn định hơn so với các hệ thống thông thường.

Ngành vi điện tử

Việc sản xuất chất bán dẫn trong ngành vi điện tử cũng yêu cầu nước chất lượng với độ tinh khiết cao. Các thông số kỹ thuật không chỉ yêu cầu điện trở đạt 18 Mω-c mà còn yêu cầu phải giảm cacbon hữu cơ hòa tan, silica, vi khuẩn, hạt cặn và kim loại gần như phải bị loại bỏ.

Cách giải quyết hạn chế của EDI

Mặc dù EDI mang lại nhiều lợi thế quan trọng hơn so với trao đổi ion nhưng nó cũng có một số hạn chế.

• Độ cứng nước đầu vào làm giảm hiệu suất của hệ thống. Vì thế tổng độ cứng không được vượt quá 4 – 5 ppm (CaCO3).
• Nồng độ CO2 tự do hạn chế năng suất tối đa.

Để giải quyết 2 vấn đề trên, cách xử lý tốt nhất là gì?

Xử lý bằng 2 bước thẩm thấu ngược

• Bước thứ 1: quy trình yêu cầu dây chuyền xử lý đầu tiên bằng siêu lọc để bảo vệ màng thẩm thấu ngược. Chất thải bước đầu tiên bị loại bỏ, chất thẩm thấu đưa qua màng thẩm thấu thứ hai sau khi điều chỉnh pH bằng NaOH. Khi đó, CO2 tự do phản ứng nhanh với NaOH hình thành kết tủa Na2CO3.
• Bước thứ 2: ứng dụng EDI với độ mặn thấp hơn so với độ mặn của nước thô.

Xử lý bằng 1 bước thẩm thấu ngược

• Sử dụng quá trình thẩm thấu ngược áp dụng cho tiền xử lý EDI.
• Tùy theo nồng độ HCO3- mà loại bỏ CO2 dư thừa loại bỏ nhờ tháp tách khí, khử khí chân không hoặc màng để tách.
• Khi lắp đặt hệ thống tháp tách khí, CO2 bị loại bỏ với liều lượng NaOH bổ sung phù hợp.

Đối với ngành công nghiệp dược phẩm, tùy chọn thẩm thấu ngược 2 lần để ngăn ngừa sự nhiễm bẩn trong nguồn cấp khí khử CO2 trong khí quyển. Còn giai đoạn xử lý 1 bước thường dùng cho ngành năng lượng, vi điện tử. Tùy thuộc vào chất lượng nước thô mà sử dụng giải pháp xử lý thẩm thấu ngược.

Quý KH cần tìm đơn vị xử lý nước cấp chuyên nghiệp và uy tín trên thị trường thì hãy liên hệ ngay với Hợp Nhất qua Hotline 0938.857.768.