نظام معالجة المياه بـ EDI — مياه فائقة النقاء دون تجديد كيميائي

يجب تغذية EDI بنفاذ التناضح العكسي، لا بالماء الخام أو الماء الميسّر. الحدود النموذجية هي: موصلية 10–20 µS/cm أو أقل، وثاني أكسيد الكربون أقل من نحو 5 ppm، والعسرة أقل من 1 ppm محسوبة كـ CaCO₃، والسيليكا أقل من 0.5 ppm، والكلور الحر أقل من 0.05 ppm، والكربون العضوي الكلي (TOC) أقل من 0.5 ppm. وينبغي أن تكون العكارة وSDI منخفضة بما يكفي لحماية الراتنج والأغشية. وهذه قيم فحص أولي، ولورقة بيانات الوحدة وشروط الضمان الأولوية.

ثاني أكسيد الكربون هو السبب الأكثر شيوعاً لضعف أداء EDI. فالتناضح العكسي لا يحجز غاز CO₂، فيمر إلى EDI ويستهلك التيار دون أن يسهم في المقاومية. وإذا كانت قلوية مياه التغذية مرتفعة، فأضف مزيل غازات أو ملامساً غشائياً أو تعديلاً لدرجة الحموضة قبل الوحدة. أما العسرة والسيليكا فهما السبب الثاني الشائع: فهما تكلسان جانب التركيز وترفعان هبوط الضغط وتلحقان ضرراً دائماً بالوحدة.

يمكن لكلا العمليتين إنتاج مياه فائقة النقاء. ويستخدم السرير المختلط وعاءً واحداً من راتنج كاتيوني وأنيوني، ويُجدَّد بالحمض والقلوي إما في الموقع أو خارجه. وهو يتحمل جودة تغذية أوسع، وكثيراً ما تكون تكلفته الرأسمالية أقل للخدمة الصغيرة أو المتقطعة. أما EDI فيتجدد كهربائياً أثناء التشغيل، فيتجنب مناولة المواد الكيميائية والمعادلة ونفايات التجديد وتوقف التشغيل أثناء دورة التجديد.

يعتمد الاختيار عادة على موثوقية التغذية ونمط التشغيل. ويُفضَّل EDI للخدمة المستمرة الآلية مع تغذية مستقرة من التناضح العكسي؛ ويُفضَّل السرير المختلط حيث تتغير جودة التغذية، أو تعمل المحطة بشكل متقطع، أو يُطلب TOC منخفض جداً وتُستخدم وحدة سرير مختلط للتلميع بعد EDI.

المنظومة المعتادة هي: المعالجة المسبقة، والتناضح العكسي، وإزالة CO₂، ثم EDI، ثم التلميع، ثم خزان أو حلقة توزيع. ويحمي التيسير أو مضاد الترسيب وحدة التناضح العكسي؛ ويحمي فلتر خرطوشة 5 µm وحدة EDI؛ ويزيل مزيل الغازات أو الملامس الغشائي CO₂ بين التناضح العكسي وEDI. وتراقب الأجهزة موصلية التغذية ومقاومية الماء الناتج والتدفق والضغط ودرجة الحرارة، وتفصل وحدة EDI تلقائياً إذا خرجت جودة التغذية عن نقاط الضبط.

الهيدروليكا لا تقل أهمية عن كيمياء المياه. وتحتاج الوحدة إلى ضغط تغذية مستقر وتدفق ماء مركز ضمن نطاق التصميم؛ فقلة تدفق الماء المركز تسبب التكلس، وزيادته تهدر الماء. وتحافظ حلقة إعادة التدوير على التدفق داخل الوحدة عند انخفاض الطلب. وينبغي أن يكون خط الماء الناتج قصيراً ودون نقاط راكدة، وأن يكون خزان التخزين مزوّداً بفتحة تنفيس ومحمياً من التلوث المحمول جواً.

غالباً يمكن ذلك، لكن يجب أن يكون التناضح العكسي القائم قادراً على إنتاج نفاذ منخفض الموصلية بشكل ثابت، ويجب معالجة حمل CO₂. ويحتاج التعديل التحديثي إلى مساحة للوحدة ومصدر قدرة تيار مستمر وتصريف للماء المركز وأجهزة جديدة وضوابط معدّلة. وإذا كان السرير المختلط القائم في حالة جيدة، فيمكن الإبقاء عليه كاحتياطي أو كوحدة تلميع نهائية بينما يتولى EDI الحمل الرئيسي، ما يقلل استخدام المواد الكيميائية دون التضحية بالاحتياط.

لا يكون التعديل التحديثي مبرراً دائماً. فإذا كانت المحطة تعمل بضع ساعات فقط يومياً، أو كانت جودة التغذية تتقلب بشدة، أو كان تجديد السرير المختلط القائم رخيصاً بالفعل، فقد تكون فترة الاسترداد طويلة. وينبغي أن يقارن القرار تكاليف المواد الكيميائية والنفايات وتوقف التشغيل والعمالة واستبدال الوحدة بالتكلفة الرأسمالية للتعديل.