Электродеионизация (EDI) и деионизация (DI) - две передовые технологии очистки воды, используемые для получения сверхчистой воды. Хотя они имеют некоторые общие черты, принципы их работы и возможности существенно различаются.
Понимание ключевых различий между EDI и DI необходимо для того, чтобы определить, какой процесс лучше всего соответствует требованиям к чистоте воды в вашей области применения. Как профессионал Модуль ЭДО Поэтому я пишу это руководство, чтобы сравнить эти технологии и помочь вам принять взвешенное решение.

Как работают системы EDI и DI Water?
И DI, и EDI используют ионный обмен для удаления растворенных солей и минералов из исходной воды. Однако их методы различаются:
Системы DI Water
Системы DI пропускают исходную воду через катионо- и анионообменные смолы. Эти смолы содержат положительно и отрицательно заряженные участки, которые притягивают и связывают противоположно заряженные ионы.
При прохождении воды через смолы смешанного слоя нежелательные ионы, такие как кальций, магний, хлорид и сульфат, обмениваются на ионы водорода (H+) и гидроксила (OH-). Полученная деионизированная вода почти полностью состоит из ионов H+ и OH-, которые мгновенно рекомбинируют, образуя чистые молекулы H2O.
После того как обменная емкость исчерпана, смолы должны пройти химическую регенерацию для восстановления способности к удалению ионов. Частота регенерации зависит от качества исходной воды и объема пропускной способности.
Системы ЭДО
В EDI также используются ионообменные смолы, но их регенерация осуществляется не химическим, а электрическим путем. Ключевыми компонентами модуля EDI являются:
- Ионообменные смолы
- Катионопроницаемые мембраны
- Анионопроницаемые мембраны
- Противоположно заряженные электроды
Питательная вода поступает в отсеки разбавленного потока, заполненные смолами для удаления ионов. Одновременно постоянное напряжение, приложенное к электродам, заставляет катионы и анионы мигрировать из каналов разбавления в соседние каналы концентрата.
Ионоселективные мембраны предотвращают смешивание ионов, обеспечивая прохождение воды. Электрическое поле непрерывно регенерирует смолы, удаляя извлеченные ионы в отходы.
Уровни чистоты воды EDI и DI
И DI, и EDI позволяют получить чрезвычайно чистую воду, но EDI выходит на новый уровень по остаточной проводимости и общему качеству:
- В DI воде обычно достигается от 0,1 до 1 мкСм/см проводимость что соответствует менее 5 ppb кремнезема и 10 ppb TOC
- Проводимость воды EDI может достигать 0,06 мкСм/см, что соответствует менее чем 1 ppb кремнезема и TOC
Так, если DI удаляет более 99% ионных примесей, то EDI может удалить 99,9% и получить воду, близкую к теоретическому уровню чистоты.
Основные различия между водой EDI и DI
Ниже приведено сравнение некоторых важных характеристик процессов EDI и DI:
Параметр | DI | EDI |
---|---|---|
Регенерация смолы | Химические | Электрика |
Чистота воды | Очень высокий | Ультравысокий |
Образование отходов | Умеренный | Низкий |
Операционные расходы | Экономичный | Более высокие первоначальные инвестиции |
Потребности в предварительной обработке | Стандарт | Обширный |
Обрабатываемый расход | Выше | Нижний |
Использование электроэнергии: EDI потребляет больше энергии для работы электрического поля. DI требуется только мощность накачки.
Использование химических веществ: Для регенерации смолы DI использует опасные кислоты/каустики. EDI не использует никаких химикатов.
Восстановление воды: ~75% для DI против 90% для EDI. Меньше воды теряется в виде концентрата.
Масштабируемость: DI позволяет экономически эффективно обрабатывать большие объемы. Большие системы EDI становятся очень дорогими.
Потребности в предварительной обработке: EDI требует тщательной предварительной обработки, например, обратного осмоса под высоким давлением, чтобы избежать проблем с отложениями.
Применение EDI и DI Water
Когда следует выбирать EDI
EDI должен быть вашей технологией, которую вы выбираете, когда вам это необходимо:
- Сверхчистая вода с проводимостью менее 0,1 мкСм/см
- Постоянное и надежное качество без колебаний
- Низкий уровень TOC для применения в высокотехнологичных областях
- Полное удаление ионов без утечек и проскальзывания
- Высокая степень извлечения воды из конечного продукта
- Безхимический и экологически чистый процесс
Типичные приложения EDI:
- Окончательная полировка фармацевтических систем WFI
- Промывка и очистка полупроводниковых цехов
- Клиническая диагностика высокой чистоты
- Приготовление подвижной фазы для ВЭЖХ
- Системы охлаждения ядерных реакторов
Когда выбирать DI
DI - это экономически эффективный способ получения чрезвычайно чистой воды для таких применений, как:
- Промышленное производство чистого пара
- Лабораторная вода
- Оптика и фотолитография
- Автоматизированные аналитические приборы
- Ополаскивание медицинского оборудования
- Питательная вода для энергетической промышленности
DI более экономичен при больших объемах, когда можно допустить несколько большую проводимость. Модульная конструкция также позволяет легко наращивать производительность.
Заключение
EDI использует сложную технологию электродеионизации для получения воды высочайшей чистоты, которая практически достижима. Электрическая регенерация смол исключает все химические вещества, извлекая при этом почти 100% растворенных ионов.
DI также предлагает феноменально чистую воду по отличной цене. Она не требует предварительной обработки и может работать с более высокими мощностями в масштабируемом режиме. DI идеально подходит, если требования к целевой электропроводности умеренно строгие, а не сверхстрогие.
Поэтому при выборе между системами EDI и DI учитывайте качество исходной воды, целевые характеристики чистоты воды, потребность в мощности, эксплуатационный бюджет и экологические факторы. Их технико-экономическая оценка поможет вам сделать оптимальный выбор.