Elektrodionisatie (EDI) is een innovatief proces in waterbehandeling dat wordt gebruikt om zeer zuiver water te produceren. EDI combineert ionenuitwisseling en elektrodialyse en maakt continue demineralisatie van water mogelijk zonder het gebruik van chemische regeneranten. Deze technologie is vooral nuttig in toepassingen die een hoge zuiverheid vereisen, zoals de productie van elektronica, de farmaceutische industrie en boilersystemen in elektriciteitscentrales. EDI-systemen worden meestal stroomafwaarts van omgekeerde osmose (RO) systemen geïnstalleerd en verwijderen restionen om ultrazuiver water met een extreem laag geleidingsvermogen te verkrijgen.

Technische basisprincipes van elektrodeïonisatie (EDI)

EDI-technologie is gebaseerd op het principe van ionenuitwisseling in combinatie met een elektrische spanning die de regeneratie van de ionenuitwisselende harsen mogelijk maakt. De structuur van een EDI-cel bestaat uit meerdere afwisselend gelaagde kationen- en anionenuitwisselingsmembranen en ionenuitwisselingsharsen tussen de membranen. Het aanleggen van een gelijkspanning creëert een elektrisch veld dat ervoor zorgt dat de ionen in de ionenuitwisselende harsen en ze naar de concentraatkamers leidt, waardoor chemische regeneratie niet meer nodig is.

Structuur van een EDI-cel

  1. Ionenwisselaarmembranen:
    • In een EDI-cel worden kationen- en anionenuitwisselingsmembranen afwisselend geplaatst om ionen te geleiden. Kationenuitwisselingsmembranen laten positieve ionen door, terwijl anionenuitwisselingsmembranen negatieve ionen doorlaten.
  2. Ionenwisselaarharsen:
    • Deze harsen dienen als een geleidend medium dat ionen absorbeert en overdraagt. De harsen worden opgeladen door het elektrische veld en zorgen voor een continue afgifte van ionen in de concentraatkamers, waardoor chemische regeneratie overbodig wordt.
  3. Elektroden:
    • Twee elektroden genereren een elektrisch veld in de cel, waardoor de anionen naar de anode en de kationen naar de kathode bewegen.
Extractie van ultrazuiver water voor de productie van glasvezels

Afbeelding: Ultrazuiver watersysteem met EDI ALMA OSMO VE

Functionaliteit en proces van EDI

Het ruwe water gaat eerst door een omgekeerd osmose systeem (RO)om de meeste ionen te verwijderen. Het voorgezuiverde water wordt vervolgens naar de EDI-eenheid geleid. In de EDI-cel worden de ionen continu uit het ruwe water verwijderd door het elektrische veld en naar de concentraatkamers geleid. In deze kamers wordt het concentraatwater afgevoerd of teruggevoerd naar het circuit. De EDI zorgt zo voor een bijna volledige deïonisatie en produceert water met een zeer laag geleidingsvermogen, meestal minder dan 0,1 μS/cm.

Voordelen van elektrodionisatie

EDI biedt verschillende voordelen ten opzichte van traditionele deïonisatieprocessen, zoals ionenwisselingstechnologie met chemische regeneratie:

  1. Optie voor continue werking:

    • Aangezien EDI zonder chemische regeneratie werkt, kan het systeem continu werken en zijn er geen regeneratiecycli nodig.

  2. Geen chemische regeneratie:

    • In tegenstelling tot conventionele ionenwisselaars, die regelmatig moeten worden geregenereerd met zuren en logen, vindt de regeneratie in de EDI plaats via het elektrische veld. Dit resulteert in lagere bedrijfskosten en minder milieuvervuiling door chemicaliën.

  3. Hoge waterzuiverheid:

    • EDI bereikt geleidbaarheden lager dan 0,1 μS/cm en biedt een extreem hoge waterkwaliteit, waardoor het ideaal is voor toepassingen die extreem zuiver water vereisen.

  4. Ruimtebesparend en efficiënt:

    • Dankzij het modulaire ontwerp kan EDI ruimtebesparend worden geïntegreerd. Continue deïonisatie vereist ook minder energie in vergelijking met conventionele ionenwisselingstechnologie.

Toepassingsgebieden voor elektrodionisatie

EDI is vooral nuttig in industrieën die strenge eisen stellen aan de waterkwaliteit, zoals:

  1. farmaceutische industrie:

    • EDI wordt gebruikt om water met een hoge zuiverheid te produceren, wat essentieel is in farmaceutische processen. De constante zuiverheid van het water en het vermijden van chemische regeneratiemiddelen maken EDI ideaal voor deze toepassingen.

  2. Productie van elektronica en halfgeleiders:

    • De elektronica-industrie heeft ultrazuiver water nodig, vooral voor het reinigen van microchips en wafers, omdat zelfs de kleinste onzuiverheden de productkwaliteit kunnen aantasten. EDI voldoet aan deze eisen door continu water te leveren met een extreem laag geleidingsvermogen.

  3. energiecentrale-industrie:

    • In energiecentrales is zuiver water nodig voor boilersystemen en stoomopwekking. EDI wordt vaak gebruikt in combinatie met omgekeerde osmosesystemen om het water te deïoniseren voordat het in de boilers wordt gevoerd, waardoor corrosie en afzettingen worden voorkomen.

  4. Voedingsmiddelen- en drankenindustrie:

    • EDI wordt ook gebruikt bij de productie van voedingsmiddelen en dranken, met name bij de productie van gedestilleerd water of voor waterbehandeling bij de productie van dranken, waar een hoge waterzuiverheid en een laag mineraalgehalte vereist zijn.

Technische vereisten en uitdagingen

  • Waterkwaliteit van het voedingswater: Omdat EDI afhankelijk is van ionenvrij of bijna ionenvrij voedingswater, wordt voorbehandeling van het water, meestal door omgekeerde osmose, aanbevolen. Te veel restionen of een hoge hardheid kunnen de prestaties van de EDI-cel nadelig beïnvloeden.
  • Elektrische energie: De EDI heeft een constante toevoer van elektrische energie nodig om het elektrische veld voor continue ionenscheiding in stand te houden. Daarom is de energie-efficiëntie en stabiliteit van de stroomvoorziening een belangrijke technische vereiste.
  • Onderhoudsvereisten: Hoewel EDI minder onderhoud vereist in vergelijking met conventionele systemen, is het nog steeds noodzakelijk om de membranen regelmatig te controleren en te reinigen om biofouling en afzettingen te voorkomen.

Conclusie

Elektrodionisatie (EDI) is een duurzame, economische en zeer efficiënte technologie voor de productie van zeer zuiver water. Door ionenuitwisseling en elektrodialyse te combineren, maakt het continue waterbehandeling mogelijk zonder chemische regeneratie. In veel industrieën, van farmaceutica tot elektronica, is EDI onmisbaar gebleken omdat het voldoet aan de hoogste zuiverheidsnormen. ALMAWATECH ondersteunt industriële toepassingen met op maat gemaakte EDI-systemen die betrouwbaar, ruimtebesparend en milieuvriendelijk zijn en voldoen aan de complexe eisen van moderne waterbehandeling.

Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!

info@almawatech.com

06073 687470