Jaka jest różnica między wodą EDI i DI?

Elektrodejonizacja (EDI) i dejonizacja (DI) to dwie zaawansowane technologie oczyszczania wody wykorzystywane do produkcji ultraczystej wody. Mimo pewnych podobieństw, ich zasady działania i możliwości znacznie się różnią.

Zrozumienie kluczowych różnic między EDI i DI jest niezbędne do określenia, który proces najlepiej spełnia wymagania dotyczące czystości wody w danym zastosowaniu. Jako profesjonalista Moduł EDI Dostawco, piszę ten przewodnik, aby porównać te technologie, aby pomóc Ci podjąć świadomą decyzję.

Jak działają systemy EDI i DI Water?

DI i EDI wykorzystują wymianę jonową do usuwania rozpuszczonych soli i minerałów z wody zasilającej. Ich metody różnią się jednak od siebie:

Systemy wody DI

Systemy DI przepuszczają wodę zasilającą przez żywice kationo- i anionowymienne. Żywice te zawierają dodatnio i ujemnie naładowane miejsca, które przyciągają i wiążą przeciwnie naładowane jony.

Gdy woda przepływa przez żywice złoża mieszanego, niepożądane jony, takie jak wapń, magnez, chlorek i siarczan, są wymieniane na jony wodorowe (H+) i hydroksylowe (OH-). Powstała w ten sposób woda dejonizowana zawiera prawie wyłącznie jony H+ i OH-, które natychmiast rekombinują, tworząc czyste cząsteczki H2O.

Po wyczerpaniu zdolności wymiany, żywice muszą przejść regenerację chemiczną, aby przywrócić ich zdolność usuwania jonów. Częstotliwość regeneracji zależy od jakości wody zasilającej i przepustowości.

Systemy EDI

EDI również wykorzystuje żywice jonowymienne, ale regeneruje je elektrycznie zamiast chemicznie. Kluczowymi komponentami modułu EDI są:

• Żywice jonowymienne
• Membrany przepuszczające kationy
• Membrany przepuszczające aniony
• Przeciwnie naładowane elektrody

Woda zasilająca wpływa do rozcieńczonych przedziałów przepływowych wypełnionych żywicami w celu usunięcia jonów. Jednocześnie napięcie stałe przyłożone do elektrod powoduje migrację kationów i anionów z kanałów rozcieńczonych do sąsiednich kanałów koncentratu.

Membrany jonoselektywne zapobiegają ponownemu mieszaniu się jonów, umożliwiając jednocześnie przepływ wody. Pole elektryczne w sposób ciągły regeneruje żywice, jednocześnie usuwając wyekstrahowane jony do odpadów.

Poziomy czystości wody EDI i DI

Zarówno DI, jak i EDI mogą wytwarzać niezwykle czystą wodę, ale EDI przenosi ją na inny poziom pod względem przewodności resztkowej i ogólnej jakości:

• Woda DI zazwyczaj osiąga 0,1 do 1 μS/cm przewodność odpowiadające mniej niż 5 ppb krzemionki i 10 ppb TOC
• Woda EDI może osiągnąć przewodność 0,06 μS/cm, co odpowiada mniej niż 1 ppb krzemionki i TOC.

Tak więc, podczas gdy DI usuwa ponad 99% zanieczyszczeń jonowych, EDI może wyeliminować 99,9% i wyprodukować wodę zbliżoną do teoretycznego poziomu czystości.

Kluczowe różnice między wodą EDI i DI

Poniżej znajduje się porównanie niektórych istotnych cech procesów EDI i DI:

Zużycie energii: EDI zużywa więcej energii do zasilania pola elektrycznego. DI potrzebuje tylko mocy pompowania.

Użycie chemikaliów: DI zależy od niebezpiecznych kwasów/środków żrących do regeneracji żywicy. EDI nie używa żadnych chemikaliów.

Odzyskiwanie wody: ~75% dla DI vs. 90% dla EDI. Mniej wody marnuje się jako koncentrat.

Skalowalność: DI może obsługiwać większe przepustowości w opłacalny sposób. Duże systemy EDI stają się bardzo kosztowne.

Potrzeby w zakresie obróbki wstępnej: EDI wymaga intensywnej obróbki wstępnej, takiej jak wysokociśnieniowe RO, aby uniknąć zanieczyszczenia.

Zastosowania EDI i wody DI

Kiedy wybrać EDI

EDI powinno być technologią wybieraną w razie potrzeby:

• Ultra czysta woda o przewodności poniżej 0,1 μS/cm
• Stała i niezawodna jakość bez wahań
• Niski poziom TOC dla zastosowań high-end
• Całkowita eliminacja jonów bez wycieków lub poślizgu
• Wysoki współczynnik odzysku wody z produktu końcowego
• Proces wolny od chemikaliów i przyjazny dla środowiska

Typowe zastosowania EDI:

• Końcowe polerowanie farmaceutycznych systemów WFI
• Płukanie i czyszczenie fabryk półprzewodników
• Diagnostyka kliniczna o wysokiej czystości
• Przygotowanie fazy ruchomej HPLC
• Systemy chłodzenia reaktorów jądrowych

Kiedy wybrać DI

DI oferuje opłacalny sposób produkcji niezwykle czystej wody do zastosowań takich jak:

• Przemysłowe wytwarzanie czystej pary
• Woda laboratoryjna
• Optyka i fotolitografia
• Zautomatyzowane instrumenty analityczne
• Płukanie sprzętu medycznego
• Woda zasilająca w przemyśle energetycznym

DI jest bardziej ekonomiczny w przypadku większych objętości, gdzie można tolerować nieco wyższą przewodność. Modułowa konstrukcja umożliwia również łatwą rozbudowę wydajności.

Wnioski

EDI wykorzystuje zaawansowaną technikę elektrodejonizacji, aby uzyskać wodę o najwyższej czystości. Elektryczna regeneracja żywic eliminuje wszystkie chemikalia, jednocześnie wydobywając prawie 100% rozpuszczonych jonów.

DI oferuje również fenomenalnie czystą wodę w doskonałej cenie. Wymaga prostszej obróbki wstępnej i może obsługiwać wyższe wydajności w skalowalny sposób. DI jest idealnym rozwiązaniem, jeśli docelowe wymagania dotyczące przewodności są umiarkowanie rygorystyczne, a nie bardzo rygorystyczne.

Przy podejmowaniu decyzji między systemami EDI i DI należy wziąć pod uwagę jakość wody zasilającej, docelowe specyfikacje czystości wody, zapotrzebowanie na wydajność, budżety operacyjne i czynniki środowiskowe. Ich ocena techniczno-ekonomiczna poprowadzi Cię do optymalnego wyboru.