Hệ thống xử lý nước EDI — Nước siêu tinh khiết không cần hoàn nguyên bằng hóa chất

EDI phải được cấp bằng nước thấm RO, không phải nước thô hay nước đã làm mềm. Các giới hạn điển hình là độ dẫn 10–20 µS/cm hoặc thấp hơn, carbon dioxide dưới khoảng 5 ppm, độ cứng dưới 1 ppm tính theo CaCO₃, silica dưới 0.5 ppm, clo tự do dưới 0.05 ppm và TOC dưới 0.5 ppm. Độ đục và SDI phải đủ thấp để bảo vệ nhựa và màng. Đây là các giá trị sàng lọc: bảng dữ liệu mô-đun và điều kiện bảo hành có hiệu lực cao hơn.

Carbon dioxide là nguyên nhân phổ biến nhất khiến EDI hoạt động kém. RO không loại bỏ khí CO₂, nên khí này đi vào EDI và tiêu tốn dòng điện mà không góp phần tăng điện trở suất. Nếu độ kiềm của nước cấp cao, cần bổ sung thiết bị khử khí, thiết bị tiếp xúc màng hoặc điều chỉnh pH trước mô-đun. Độ cứng và silica là nguyên nhân phổ biến thứ hai: chúng đóng cặn phía nước cô đặc, làm tăng tổn thất áp suất và hư hỏng mô-đun vĩnh viễn.

Cả hai quá trình đều có thể tạo ra nước siêu tinh khiết. Bồn hỗn hợp dùng một bồn chứa nhựa cation và anion, được hoàn nguyên bằng axit và kiềm, tại chỗ hoặc ngoài công trường. Bồn hỗn hợp chịu được chất lượng nước cấp rộng hơn và thường có chi phí đầu tư thấp hơn cho nhu cầu nhỏ hoặc gián đoạn. EDI hoàn nguyên bằng điện trong khi vận hành, nên tránh được việc xử lý hóa chất, trung hòa, chất thải hoàn nguyên và thời gian ngừng máy của một chu kỳ hoàn nguyên.

Việc lựa chọn thường phụ thuộc vào độ ổn định của nước cấp và chế độ vận hành. EDI được ưu tiên cho vận hành liên tục, tự động với nước cấp RO ổn định; bồn hỗn hợp được ưu tiên khi chất lượng nước cấp thay đổi, khi nhà máy chạy gián đoạn, hoặc khi cần TOC rất thấp và dùng bồn hỗn hợp tinh lọc sau EDI.

Dây chuyền thông thường là tiền xử lý, RO, loại bỏ CO₂, EDI, tinh lọc và bồn chứa hoặc vòng phân phối. Làm mềm hoặc chất chống cặn bảo vệ RO; lõi lọc 5 µm bảo vệ mô-đun EDI; thiết bị khử khí hoặc thiết bị tiếp xúc màng loại bỏ CO₂ giữa RO và EDI. Thiết bị đo giám sát độ dẫn nước cấp, điện trở suất nước sản phẩm, lưu lượng, áp suất và nhiệt độ, đồng thời ngắt mô-đun nếu chất lượng nước cấp nằm ngoài điểm đặt.

Thủy lực quan trọng không kém hóa học nước. Mô-đun cần áp suất nước cấp ổn định và lưu lượng nước cô đặc trong dải thiết kế; lưu lượng nước cô đặc quá thấp gây đóng cặn, quá cao gây lãng phí nước. Vòng tuần hoàn giúp duy trì lưu lượng qua mô-đun khi nhu cầu thấp. Tuyến nước sản phẩm nên ngắn, không có đoạn chết, và bồn chứa phải có lỗ thông hơi và được bảo vệ khỏi nhiễm bẩn từ không khí.

Thường là có, nhưng RO hiện có phải tạo được nước thấm có độ dẫn thấp ổn định, và phải xử lý được tải CO₂. Việc cải tạo cần không gian cho mô-đun, nguồn điện một chiều, đường xả nước cô đặc, thiết bị đo mới và điều khiển sửa đổi. Nếu bồn hỗn hợp hiện có còn tốt, có thể giữ lại làm dự phòng hoặc tinh lọc cuối trong khi EDI đảm nhận phần lớn tải, giúp giảm dùng hóa chất mà vẫn duy trì dự phòng.

Cải tạo không phải lúc nào cũng đáng. Nếu nhà máy chỉ chạy vài giờ mỗi ngày, nếu chất lượng nước cấp dao động mạnh, hoặc nếu bồn hỗn hợp hiện có đã rẻ để hoàn nguyên, thời gian hoàn vốn có thể dài. Quyết định nên so sánh chi phí hóa chất và chất thải, thời gian ngừng máy, nhân công và thay mô-đun với chi phí đầu tư cải tạo.