سیستم الکترودیونیزاسیون

دستگاه الکترودیونیزاسیون سیستمی است که برای حذف یون های موجود در آب و تولید آب فوق خالص در کنار سایر سیستم های تصفیه آب همچون دستگاه اسمز معکوس کاربرد دارد.

سیستم الکترودیونیزاسیون در فرایند تصفیه آب صنعتی، از ممبران های نیمه تراوا با بار الکتریکی و بستر رزین تبادل یونی استفاده می کند و یکی از سیستم های نوین خالص سازی آب است. در ادامه این مطلب شما را با سیستم الکترودیونیزاسیون (EDI) بیشتر آشنا می کنیم. با ما همراه باشید.

معرفی سیستم الکترودیونیزاسیون EDI

یکی از روش های جدید خالص سازی آب، الکترودیونیزاسیون است. از مزایای این روش می توانیم به ابعاد و وزن مناسب آن اشاره کنیم. این سیستم بر خلاف سایر سیستم های تبادل یونی و بستر مختلط و همچنین سیستم های رزینی آنیونی و کاتیونی، به عملیات احیای دوره ای نیاز ندارد، مصرف برق آن نیز پایین است و هزینه های عملیاتی بسیار کمتری در مقایسه با دیگر روش های تولید آب خالص دارد.

استفاده از سیستم الکترودیونیزاسیون امروزه در صنایع داروسازی، الکترونیک، صنایع تولید محصولات آرایشی و بهداشتی رایج شده است و در این روش با از کار افتادگی کارتریج ها و تعویض پرهزینه آنها که در کیفیت آب تاثیر منفی می گذارند، مواجه نیستیم.

در یک تعریف ساده، الکترودیونیزاسیون یک فرایند تصفیه آب است که از میدان الکتریکی و ترکیبی از رزین تبابل یونی و ممبران های دارای خاصیت انتخاب یونی، استفاده می کند. این سیستم که معمولا در کنار اسمز معکوس استفاده می شود، جایگزینی مناسب و مقرون به صرفه برای سایر روش های تصفیه آب می باشد و می تواند آبی با کیفیت بالا تهیه کند.

نحوه عملکرد دستگاه تصفیه آب به روش الکترودیونیزاسیون

دستگاه الکترودیونیزاسیون بر پایه الکترودیالیز ساخته شده است. طرز کار این سیستم بدین صورت است که آب در سلولی متشکل از دو نوع غشای انتخابی یونی (یکی با قابلیت نفوذپذیری کاتیون و یکی با قابلیت نفوذپذیری آنیون) تصفیه می شود.

سلول دو غشایی در میان یک جفت الکترود جای گرفته است و هنگامی که پتانسیل الکتریکی بر آن اعمال می شود، کاتیون های موجود در آب به سمت کاتد دارای بار منفی و آنیون ها به سمت آند دارای بار مثبت کشیده می شوند.

کاتیون هایی که به سمت کاتد کشیده شده اند می توانند از ممبران های دارای خاصیت نفوذ پذیری کاتیونی عبور کنند اما نمی توانند از ممبران آنیونی رد شوند. به همین طریق آنیون ها نیز از ممبران های دارای نفوذپذیری آنیونی عبور می کنند اما قادر به عبور از ممبران کاتیونی نیستند.

در پایان و با مهاجرت یون ها در میان اتاقک های یونی درون آب، قسمتی از آب خالی از یون و قسمتی انباشته از یون می شود.

یک مزیت سیستم الکترودیونیزاسیون این است که الکترودیالیز مداوم آب در سلول ها، باعث تشکیل یون های هیدرونیوم و هیدروکسیل می شود. این یون ها کمک می کنند که رزین ها در وضعیتی باقی بمانند که هیچ نیازی به بازسازی شیمیایی آنها نباشد.

رزین هایی که در سیستم های الکترودیونایزر به کار برده می شوند، می توانند یا به عنوان اتاقک های مجزای دارای مبدل های کاتیونی و آنیونی باشند و یا اینکه به عنوان رزین های با بستر مختلط باشند.

بعضی از سیستم های الکترودیونیزاسیون مجهز به رزین های بستر مختلط در تعداد زیادی از سلول های باریک هستند، این سیستم ها برای مقیاس های بزرگ تری مانند صنعت داروسازی کاربرد دارند.

در بعضی دیگر از سیستم ها نیز از لایه های مجزای رزین های کاتیونی و آنیونی و همچنین رزین بستر مختلط استفاده می شود. لایه های مجزا رزین های کاتیونی و آنیونی در سلول های پهنی قرار می گیرند و مسیر را برای جریان یون های مهاجر فراهم می سازند.

این سیستم های الکترودیونایزر به دلیل انعطاف پذیر بودن طراحی و سهولت اجرای مکانیکی در سطح آزمایشگاهی، مزیت دارند. تعداد و حجم زیاد رزین در سلول ها باعث تشکیل یک بافر در برابر تغییرات کیفی آب خوراک می شود و کیفیت آب تولید شده از طریق لایه از رزین بستر مختلف، بهبود می یابد.

بدین صورت فرایند تصفیه آب خوراک در چند مرحله، باعث تشکیل یک واحد اسمز معکوس می شود و آب پیش تصفیه می گردد. بعد از آن، آب از میان یک لایه تبادل کاتیونی، یک لایه تبادل آنیونی و یک لایه رزین بستر مختلط عبور کرده و فیلتر می شود و در نهایت آبی با خلوص بالا به دست می آید.

دستگاه تصفیه آب EDI مکملی برای اسمز معکوس

الکترودیونیزاسیون یک مکمل موثر برای تصفیه آب صنعتی محسوب می شود. اسمز معکوس یک پدیده تحت فشار است که در آن ناخالصی های آب با استفاده از غشای نیمه تراوا جدا می شوند. با وجود قوی بودن دستگاه اسمز معکوس در تولید آب خالص اما در این فرایند تمام ناخالصی های یونی حذف نمی شوند و کربن دی اکسید حل شده را نیز نمی توان جدا کرد.

الکترودیونیزاسیون با توانمندی حذف یون ها در کنار سیستم اسمز معکوس استفاده می شود تا بتوان آب فوق خالص تهیه کرد.

مزایای استفاده از دستگاه الکترودیونیزاسیون

• دستگاه تصفیه آب EDI در صورت استفاده پس از دستگاه RO، به طور موثری برای سیستم های بدون یون کننده ای جایگزین می شود که با استفاده از مواد شیمیایی احیا می شوند و در نتیجه علمیات مربوط به مواد شیمیایی و اقدامات احیا و همچنین زحمات اجرای آنها حذف می شود.
• غشاهای دستگاه Edi آبساز می توانند جایگزین استفاده از مواد شیمیایی و عملیات تکراری باشند.
• دستگاه تصفیه آب به روش الکترودیونیزاسیون در مقایسه با سیستم های معمولی تبادل کننده یونی، مکانیک ساده تری دارد.
• استفاده از دستگاه الکترودیونایزر به طور پیوسته در 24 ساعت از 7 روز هفته امکان پذیر است بدون آنکه مشکلی متوجه دستگاه شود.
• کلیه عملیات مربوط به خنثی سازی پساب اسیدی و قلیایی خطرناک که طی مراحل احیای شیمیایی سیستم بدون یون کننده تولید می شوند، با دستگاه الکترودیونیزاسیون حذف می شوند.
• در دستگاه تصفیه آب الکترودیونیزاسیون نیازی به استفاده از اسیدهای خطرناک و کاستیک نیست و نبود این مواد شیمیایی باعث می شود که با احتیاط کمتری با دستگاه کار کرد.
• با دستگاه الکترودیونیزاسیون هیچ نیازی به دفع مواد زائد نیست.
• در سیستم الکترودیونیزاسیون هیچ گونه رسوخ یونی اتفاق نمی افتد و کیفیت آب در سطح بالایی از خلوص پایدار، حفظ می شود.
• دستگاه الکترودیونیزاسیون با میدان الکتریکی، یک محیط داخلی باكتریواستاتیک در داخل سلول الکترودیونیزاسیون به وجود می آورد که مانع از رشد باکتری ها و دیگر موجودات می شود.
• این روش تصفیه آب به دلیل آنکه نیازی به تهیه تجهیزات خنثی سازی و مواد شیمیایی نیست، هزینه های کمتری دارد.
• استفاده از دستگاه تصفیه آب EDI فضای کمی را اشغال می کند.
• تصفیه آب به روش الکترودیونیزاسیون فرایندی است که نیاز به اپراتور و مراقبت چندانی ندارد.

کیفیت آب تولید شده دستگاه EDI

آب تولید شده توسط دستگاه الکترودیونیزاسیون دارای مقاومتی مابین 10 تا 18 MΩ/cm (در دمای 25 درجه سانتی گراد می باشد و < 20 ppb کربن آلی کل (TOC) دارد. از نظر غلظت باکتری نیز به دلیل شرایط شیمیایی و الکتریکی موجود، به حداقل ترین مقدار ممکن در آب می رسد.

معایب دستگاه الکترودیونیزاسیون

سیستم تصفیه آب الکترودیونیزاسیون دارای معایبی هم می باشد که در این بخش بررسی می کنیم :

• دستگاه Edi آبساز برای آب با سختی بالاتر از 1 قابل استفاده نیست زیرا کربنات کلسیم باعث آسیب به دستگاه شده و عملکرد آن را مختل می کند.
• برای تصفیه آب در دستگاه الکترودیونیزاسیون نیاز به پیش تصفیه می باشد. طی فرایند پیش تصفیه، آب از فیلترهای کربنی، میکرونی و … عبور می کند و پس از اینکه بخش زیادی از آلودگی ها و املاح خود را از دست داد، می تواند وارد دستگاه الکترودیونیزاسیون شود.

مشکل استفاده از سیستم تصفیه آب الکترودیونیزاسیون

الکترودیونیزاسیون با قابلیت رسانایی تقریبا بالایی که دارد، می تواند روش جایگزینی برای تولید آب باشد اما برای انتقال یون ها درون آبی که درجه خلوص آن مدام در حال افزایش است، جریان الکتریکی بیش از حد بالایی نیاز است.

برای رفع این مشکل در سیستم الکترودیونیزاسیون، فضاهای موجود بین ممبران های با رزین های تبادل یونی پر می شوند. رزین ها یک جریان را برای مهاجرت یون ها به وجود می آورند که یون زدایی تقریبا کاملی را میسر می سازند و آبی با درجه خلوص بالا به دست می دهند.

کاربرد های دستگاه الکترودیونیزاسیون

برای هر نوع آبی که نیاز به حذف ناخالصی ها بدون استفاده از مواد شیمیایی دارد، دستگاه الکترودیونیزاسیون به کار می آید. بعضی از کاربردهای این سیستم عبارتند از :

• تصفیه آب باقی مانده در صنایع غذایی و نوشیدنی و استفاده مجدد از آن
• تولید مواد شیمیایی
• بیوتکنولوژی
• الکترونیک
• آرایشی و بهداشتی
• آزمایشگاه ها
• صنعت داروسازی
• آب تغذیه دیگ بخار
• و …

اجزای تشکیل دهنده سیستم الکترودیونایزر

دستگاه الکترودیونیزاسیون از اجزای زیر تشکیل شده است :

• سلول های EDI
• ابزار اندازه گیری فشار
• منبع تغذیه
• مانیتور مقاومت
• جریان سنج
• کنترل کننده
• سوئیچ جریان
• دارای زنگ هشدار
• کنترل انتقال آب ورودی
• کنترل سوپاپ های انتقال دهنده آب ورودی خودکار
• شیرآلات کنترل کننده آب

راهنمای خرید دستگاه الکترودیونیزاسیون

سیستم الکترودیونیزاسیون یک روش ترکیبی از روش های یونی و فیلتراسیون غشایی است که آبی بدون املاح و با درجه خلوص بالا را تحویل می دهد. این سیستم در صنایع مختلف و غالبا در کنار دستگاه اسمز معکوس مورد استفاده قرار می گیرد و با توجه به کیفیت آب خروجی آن، مورد استقبال قرار گرفته است.

د صورت نیاز به خرید دستگاه الکترودیونیزاسیون، لازم است از قبل تحقیقات کاملی راجع به قطعات دستگاه، برندهای تولید کننده و … انجام دهید و از شرکتی معتبر اقدام به خرید نمایید. در خرید دستگاه به جنس بدنه آن توجه داشته باشید که ضد زنگ و ضد خوردگی باشد زیرا در تماس مستقیم با آب قرار دارد و باید مقاوم باشد.

شرکتی که برای خرید دستگاه الکترودیونیزاسیون انتخاب کرده اید، باید مشاوره های لازم قبل از خرید را به شما ارائه دهد. مشاوره و طراحی تصفیه آب و اینکه دستگاه از چه اجزایی تشکیل شده است، عملکرد آن چگونه است، چگونه باید از آن استفاده کرد و ….

همچنین برای خرید این سیستم، بررسی کنید که گارانتی و خدمات پس از فروش شامل حال آن شود تا اگر دچار نقص فنی و مشکلی شد، بتوانید از طریق گارانتی اقدام به تعویض و تعمیر کنید.

شرکت مهندسی (نام شرکت) یکی از شرکت های پیشگام در ساخت و طراحی انواع دستگاه های تصفیه آب اعم از خانگی، صنعتی و نیمه صنعتی است. تیم مهندسی این مجموعه با تکیه بر مهارت و تجربه خود، دستگاه های تصفیه آب را مطابق با نیاز مشتریان طراحی و می سازند و آماده ارائه خدمت به شما مشتریان گرامی هستند.

شما می توانید از طریق راه های ارتباطی، با کارشناسان مجرب شرکت تماس بگیرید و از طریق مجموعه اقدام به خرید دستگاه نمایید.

سوالات متداول