الکترودیونیزاسیون (EDI)

الکترودیونیزاسیون (EDI) فرایندی است که طی آن هر نوع آلاینده ای در آب که قابلیت یونیزه شدن را داشته باشد حذف می­گردد. روش کار این فرایند در یک محیط واسط الکتریکی و با انتقال یون بین آند و کاتد با تکیه بر اختلاف پتانسیل الکتریکی بین این دو می­باشد. هر سیستم حداقل یک کانال محصول دارد.  که در دو طرف آن دو غشا، یکی نفوذپذیر کاتیونی و دیگری نفوذ پذیر آنیونی قرار دارد.

در دو طرف کانال محصول و در کنار هر غشای نفوذ­پذیر پساب دورریز جریان می­یابد. پساب کناری غشای نفوذ­پذیر کاتیونی در طرف دیگر توسط یک الکترود آنیون در آن سمت محدود شده است. به همین ترتیب، پساب کناری غشای نفوذ­پذیر آنیونی در طرف دیگر، توسط یک الکترود آنیون در آن سمت محدود گردیده است.

Electrodeionization،آب با خلوص بالا ،آب خالص

کانال محصول با یک بستر از مواد رزین تبادل یونی پر شده است. این رزین ها یا فقط آنیون و یا فقط کاتیون هستند. در حالی که پتانسیل الکتریکی به سیستم وارد می شود ، مایع تصفیه شده به کانال محصول منتقل می شود.

مواد تبادل یونی در کانال محصول به طور انتخابی باعث می شود که یون های مایع به سطوح دانه رزین متصل شوند و در آنجا از دانه رزین به سمت الکترود (آند یا کاتد) مورد نظر خود منتقل شوند.

هنگامی که آنها از غشای انتخابی یون عبور می کنند ، به مواد تبادل یونی در کانال های پساب منتقل می شوند. همچنین از طریق هر کانال پساب مایعی جریان می یابد که یون ها را از مواد تبادل یونی خارج کرده و این جریان به عنوان دورریز سیستم می باشد.

Electro-Deionization یا Electrodeionizationتکامل یافته ­ی فرایند تبادل یونی است. به طوری که EDI یون زدایی را بی وقفه و با نرخ بازیابی 90٪ یا بیشتر را فراهم می کند. دقیقاً مانند مبادله یونی معمولی، در EDI، کاتیون ها و آنیون های موجود در آب خوراکی با یون های هیدروژن و هیدروکسیل در رزین های تبادل یونی مبادله می شوند.

تفاوت عمده­ی این دو در روش احیای رزین است که در EDI به طور مداوم انجام می­گیرد، در حالی که در تبادل یونی معمولی ، با تزریق مواد شیمیایی به صورت دوره ای بازسازی انجام می شود.

الکترو دیونیزاسیون مداوم (Continuous electro-deionization (CEDI)) پیشرفته ترین نسل فناوری تبادل یونی است و با استفاده از غشاهای رسانای یونی و جریان الکتریکی، به روش الکتروشیمیایی حاصل می شود.

CEDI بدون دخالت مواد شیمیایی صورت می­گیرد و بنابراین سازگار با محیط زیست است. این روش به طور مداوم انجام می­شود و در مقایسه با فناوری تبادل یونی با احیای شمیایی، هزینه های جاری بسیار کمی دارد.

ro,reuse,آب شیرین کن ،تصفیه فاضلاب

مزایای EDI

روش تبادل یونی یک گزینه ­ی تصفیه­ ی مناسب برای برنامه هایی است که جریان کم بوده و هدایت الکتریکی آب ورودی زیاد نیست. اما مقایسه ­ی هزینه ­ی روش تبادل یونی و یون­ زدایی الکتریکی پیوسته می­تواند مزایای اقتصادی بالقوه­ این روش را نمایان سازد.

مشاهده ی سیستم الکترودیونیزاسین در محصولات شرکت آبسان زلال .

بزرگترین تفاوت دو روش در حذف تمام مراحل احیاء شیمیایی و خنثی سازی پساب در روش EDI است. به عبارت دیگر در هزینه ­ی مواد شیمیایی لازم برای احیا و هزینه های عملیاتی پروسه­ ی احیاء با روش EDI صرفه جویی خواهد شد.

این مسئله تفاوت قابل ملاحظه ای در مقایسه ی اقتصادی دو روش ایجاد می­کند. به طوری که کل هزینه های احیاء با مقدار کمی مصرف برق و هزینه ­ی بالاتر تجهیزات اولیه­ی EDI مقایسه می­شود.

این مصرف برق به صورت اسمی بیان میشود. هر سیستم نرمال EDI از یک کیلووات ساعت برق برای دیونیزه کردن 1000 گالن آب ورودی با هدایت الکتریکی 50 میکروموس بر سانتی متر (50 micromhos/cm) و مقاومت برابر 10 megohm-cm در آب محصول استفاده می کند.

سیستم های الکترودایونیزاسیون مداوم به داشتن دو واحد تصفیه مجزا (به عنوان یدکی) احتیاج ندارند. این مزیت می تواند هزینه ، پیچیدگی و اندازه سیستم را افزایش دهد.

هر دو روش تبادل یونی معمولی و الکترودایونیزاسیون مداوم ممکن است برای جلوگیری از تشکیل رسوب و گرفتگی با کلوئیدها و ذرات دیگر، به پیش تصفیه در بالادست خود نیاز داشته باشند. همچنین پیش تصفیه ای جهت کاهش کلر آزاد باقی مانده و مواد آلی، نیاز است.

نوع پیش تصفیه مورد نیاز با توجه به الزامات کیفیت آب محصول تعیین می شود. عمدتا برای حصول آب با خلوص بالا، پیش تصفیه­ی اسمز معکوس (RO) مناسب است. سیستم EDI که آب ورودی آن محصول تصفیه شده یا پرمیت RO باشد می توانند حذف نمک نهایی بیش از 99.5 درصد داشته باشد، میزان TDS را تا مرحله­ی ppb یا حتی ppt کاهش دهد و آب با خلوص بالا با مقاومت 10 megohm-cm تا 18 megohm-cm (یا هدایت 0.1 تا 0.0055 میکروموس بر سانتی متر) تولید کند.

بازسازی مداوم (غیر شیمیایی) رزینهای تبادل یونی همچنین احتمال اشباع شدن رزین ها و یا احیای نامناسب آن که منجر به آلوده شدن آب محصول می­شود را از بین می­برد.

سیستم های الکترودیونیزاسیون مداوم به معمولاً 80 تا 95 درصد از آب خوراک را به آب محصول تبدیل می کنند(ریکاوری: 80-95 درصد). جریان پسماند را می توان بدون تصفیه تخلیه کرده و یا دوباره به ابتدای واحد RO منتقل کرد.

این کار می­تواند هزینه­ ی تاسیسات را نیز کاهش دهد زیرا به تجهیزات خنثی سازی پساب EDI و تجهیزات لازم برای تهویه بخارهای خطرناک نیازی نخواهد بود. عدم استفاده از مواد شیمیایی مورد استفاده در احیاء می تواند به بهبود سلامت و ایمنی محیط کار و نیز جلوگیری از خوردگی با بخارات اسید کلریدریک کمک کند.

همچنین موارد کاهش هزینه­ ی غیر محسوس تری نیز در استفاده از EDI وجود دارد که محاسبه­ ی آنها دشوارتر است. امروزه افزایش نظارت در محل کار ، ذخیره سازی ، استفاده ، خنثی سازی و دفع مواد شیمیایی خطرناک منجر به تحمیل هزینه های پنهانی مرتبط با تشریفات اداری و نظارت بر مطابقت روش کار با الزامات ایمنی و زیست محیطی می شود.

علاوه بر این، بخار­های شیمیایی، به ویژه بخارات اسیدی، اغلب باعث خوردگی و آسیب ساختاری در تأسیسات و تجهیزات می شوند.

وجود پیش تصفیه ی مناسب در استفاده از دستگاه EDI نسبتا از اهمیت بیشتری برخوردار است تا از رسوب گرفتگی یا جرم گرفتگی جلوگیری شود. به همین دلیل در بالادست سیستم EDI به سیستم RO نیاز است و آب ورودی سیستم های EDI استاندارد سخت گیرانه تری از رزین های تبادل یونی با احیاء شیمیایی دارد.

برای مشاهده پروژه هایی که شرکت آبسان زلال در آن ها از سیستم الکترودیونیزاسیون استفاده کرده است کلیک کنید .

مقالات مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با قوانین موافقت کنید

فهرست