Perbandingan Reverse Osmosis + EDI dan Teknologi Proses Pertukaran Ion Tradisional

Selamat datang untuk menghubungi kami WhatsApp
09 Agustus 2024

Perbandingan Reverse Osmosis + EDI dan Teknologi Proses Pertukaran Ion Tradisional


1.What is EDI?

Nama lengkap EDI adalah ionisasi elektroda, yang diterjemahkan menjadi desalinasi listrik, juga dikenal sebagai teknologi elektrodeionisasi, atau elektrodialisis tempat tidur yang dikemas.
Teknologi elektrodeionisasi menggabungkan pertukaran ion dan elektrodialisis. Ini adalah teknologi desalinasi yang dikembangkan berdasarkan elektrodialisis. Ini adalah teknologi pengolahan air yang telah banyak digunakan dan mencapai hasil yang baik setelah resin penukar ion.
Ini tidak hanya memanfaatkan keunggulan desalinasi terus menerus dari teknologi elektrodialisis, tetapi juga memanfaatkan teknologi pertukaran ion untuk mencapai desalinasi yang dalam;
Ini tidak hanya meningkatkan cacat penurunan efisiensi arus saat mengolah larutan konsentrasi rendah dalam proses elektrodialisis, meningkatkan transfer ion, tetapi juga memungkinkan penukar ion untuk diregenerasi, menghindari penggunaan agen regenerasi, mengurangi polusi sekunder yang dihasilkan selama penggunaan agen regenerasi asam-basa, dan mewujudkan operasi deionisasi berkelanjutan.


Prinsip dasar deionisasi EDI mencakup tiga proses berikut:
1. Proses elektrodialisis
Di bawah aksi medan listrik eksternal, elektrolit dalam air secara selektif bermigrasi melalui resin penukar ion di dalam air dan dibuang bersama air pekat, sehingga menghilangkan ion di dalam air.

2. Proses pertukaran ion
Ion pengotor dalam air ditukar dan dikombinasikan dengan ion pengotor dalam air melalui resin penukar ion, sehingga mencapai efek menghilangkan ion dalam air secara efektif.

3. Proses regenerasi elektrokimia
H+ dan OH- yang dihasilkan oleh polarisasi air pada antarmuka resin penukar ion digunakan untuk meregenerasi resin secara elektrokimia untuk mencapai regenerasi resin sendiri.

02 Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi EDI dan apa saja langkah-langkah pengendaliannya?

1. Pengaruh konduktivitas air masuk
Di bawah arus operasi yang sama, seiring dengan meningkatnya konduktivitas air baku, tingkat penghilangan EDI dari elektrolit lemah menurun, dan konduktivitas limbah juga meningkat.
Jika konduktivitas air baku rendah, kandungan ion juga rendah, dan konsentrasi ion yang rendah membuat gradien gaya gerak listrik yang terbentuk pada permukaan resin dan membran di ruang air tawar juga besar, menghasilkan peningkatan tingkat disosiasi air, peningkatan arus pembatas, dan sejumlah besar H+ dan OH-, Sehingga efek regenerasi resin penukar anion dan kation yang diisi di ruang air tawar baik.
Jadi perlu untuk mengontrol konduktivitas air masuk sehingga konduktivitas air masuk EDI kurang dari 40us/cm, yang dapat memastikan konduktivitas limbah yang memenuhi syarat dan penghilangan elektrolit lemah.

2. Pengaruh tegangan dan arus kerja
Seiring dengan meningkatnya arus kerja, kualitas air dari air yang dihasilkan terus meningkat.
Namun, jika arus meningkat setelah mencapai titik tertinggi, karena jumlah ion H+ dan OH- yang berlebihan yang dihasilkan oleh ionisasi air, selain digunakan untuk regenerasi resin, sejumlah besar ion surplus bertindak sebagai ion pembawa untuk konduksi. Pada saat yang sama, karena akumulasi dan penyumbatan sejumlah besar ion pembawa selama pergerakan, bahkan terjadi difusi terbalik, mengakibatkan penurunan kualitas air yang dihasilkan.
Jadi it is necessary to select appropriate working voltage and current.

3. Pengaruh indeks kekeruhan dan polusi (SDI)
Saluran produksi air dari komponen EDI diisi dengan resin penukar ion. Kekeruhan yang berlebihan dan indeks polusi akan menghalangi saluran, menyebabkan perbedaan tekanan sistem meningkat dan produksi air menurun.
Jadi appropriate pretreatment is required, dan limbah RO umumnya memenuhi persyaratan saluran masuk EDI.

4. Pengaruh kekerasan
Jika kekerasan sisa air masuk di EDI terlalu tinggi, Ini akan menyebabkan penskalaan pada permukaan membran saluran air pekat, mengurangi laju aliran air pekat, mengurangi resistivitas air yang dihasilkan, mempengaruhi kualitas air dari air yang dihasilkan, dan dalam kasus yang parah, menghalangi saluran aliran air pekat dan air kutub dari komponen, menyebabkan komponen hancur karena pemanasan internal.
Air masuk RO dapat dilunakkan dan alkali dapat ditambahkan dalam kombinasi dengan penghilangan CO2; ketika air masuk memiliki kandungan garam yang tinggi, RO atau nanofiltrasi tingkat pertama dapat ditambahkan dalam kombinasi dengan desalinasi untuk menyesuaikan dampak kekerasan.

5. Dampak TOC (Total Karbon Organik)
Jika kandungan organik dalam influen terlalu tinggi, akan menyebabkan polusi organik pada resin dan membran permeabel selektif, yang mengakibatkan peningkatan tegangan operasi sistem dan penurunan kualitas air yang dihasilkan. Pada saat yang sama, juga mudah untuk membentuk koloid organik di saluran air pekat dan memblokir saluran.
Jadi when treating, you can combine other index requirements to increase the level of R0 to meet the requirements.

6. Dampak ion logam seperti Fe dan Mn
Metal ions such as Fe and Mn will cause "poisoning" of the resin, and the metal "poisoning" of the resin will cause the rapid deterioration of the EDI effluent quality, especially the rapid decrease in the removal rate of silicon.
Selain itu, efek katalitik oksidatif dari logam valensi variabel pada resin penukar ion akan menyebabkan kerusakan permanen pada resin. Secara umum, Fe influen EDI dikontrol kurang dari 0,01 mg/L selama operasi.

7. Dampak CO2 dalam influen
HCO3- yang dihasilkan oleh CO2 dalam influen adalah elektrolit lemah, yang dapat dengan mudah menembus lapisan resin penukar ion dan menyebabkan kualitas air yang dihasilkan menurun. Menara degassing dapat digunakan untuk menghilangkannya sebelum berpengaruh.

8. Pengaruh kandungan anion total (TEA)
TEA yang tinggi akan mengurangi resistivitas air yang dihasilkan EDI, atau membutuhkan peningkatan arus operasi EDI. Arus operasi yang berlebihan akan meningkatkan arus sistem dan meningkatkan konsentrasi sisa klorin dalam air elektroda, yang tidak baik untuk masa pakai membran elektroda.

Selain 8 faktor yang mempengaruhi di atas, suhu air masuk, nilai pH, SiO2 dan oksida juga berdampak pada pengoperasian Sistem EDI.

03 Karakteristik EDI
Teknologi EDI telah banyak digunakan pada industri dengan persyaratan kualitas air yang tinggi seperti listrik, industri kimia, dan obat-obatan.
Penelitian aplikasi jangka panjang di bidang pengolahan air menunjukkan bahwa teknologi pengolahan EDI memiliki 6 karakteristik sebagai berikut:
1. Kualitas air tinggi dan keluaran air yang stabil
Teknologi EDI menggabungkan keunggulan desalinasi berkelanjutan dengan elektrodialisis dan desalinasi dalam dengan pertukaran ion. Praktik penelitian ilmiah yang berkelanjutan menunjukkan bahwa penggunaan teknologi EDI untuk desalinasi dapat secara efektif menghilangkan ion dalam air dan menghasilkan keluaran air dengan kemurnian tinggi.

2. Kondisi pemasangan peralatan yang rendah dan tapak kecil
Dibandingkan dengan tempat tidur penukar ion, perangkat EDI berukuran kecil dan ringan, dan tidak memerlukan tangki penyimpanan asam atau alkali, yang secara efektif dapat menghemat ruang.
Tidak hanya itu, perangkat EDI adalah struktur prefabrikasi dengan masa konstruksi yang singkat dan beban kerja pemasangan di tempat yang kecil.

3. Desain sederhana, pengoperasian dan perawatan yang mudah
Perangkat perawatan EDI dapat diproduksi dalam bentuk modular, dapat diregenerasi secara otomatis dan terus menerus, tidak memerlukan peralatan regenerasi yang besar dan kompleks, dan mudah dioperasikan dan dirawat setelah dioperasikan.

4. Kontrol otomatis sederhana dari proses pemurnian air
Perangkat EDI dapat menghubungkan beberapa modul ke sistem secara paralel. Modul aman dan stabil, dengan kualitas yang andal, membuat pengoperasian dan manajemen sistem mudah diterapkan kontrol program dan pengoperasian yang mudah.

5. Tidak ada limbah asam dan limbah cairan alkali, yang bermanfaat untuk perlindungan lingkungan
Perangkat EDI tidak memerlukan regenerasi kimia asam dan alkali, dan pada dasarnya tidak ada pembuangan limbah kimia
.
6. Tingkat pemulihan air yang tinggi. Tingkat pemanfaatan air dari teknologi pengolahan EDI umumnya setinggi 90% atau lebih


Singkatnya, teknologi EDI memiliki keunggulan besar dalam hal kualitas air, stabilitas operasional, kemudahan pengoperasian dan pemeliharaan, keselamatan dan perlindungan lingkungan.
Namun, ia juga memiliki kekurangan tertentu. Perangkat EDI memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk kualitas air yang berfluentu, dan investasi satu kali (biaya infrastruktur dan peralatan) relatif tinggi.
Perlu dicatat bahwa meskipun biaya infrastruktur dan peralatan EDI sedikit lebih tinggi daripada teknologi tempat tidur campuran, setelah mempertimbangkan secara komprehensif biaya pengoperasian perangkat, teknologi EDI masih memiliki keunggulan tertentu.
Misalnya, stasiun air murni membandingkan investasi dan biaya pengoperasian dari kedua proses tersebut. Setelah satu tahun operasi normal, perangkat EDI dapat mengimbangi perbedaan investasi dengan proses tempat tidur campuran.



04 Reverse Osmosis + EDI VS Pertukaran Ion Tradisional

1. Perbandingan investasi awal proyek
Dalam hal investasi awal proyek, dalam sistem pengolahan air dengan laju aliran air kecil, proses reverse osmosis + EDI menghilangkan sistem regenerasi besar yang diperlukan oleh proses pertukaran ion tradisional, terutama penghapusan dua tangki penyimpanan asam dan dua tangki penyimpanan alkali, yang tidak hanya sangat mengurangi biaya pengadaan peralatan, tetapi juga menghemat sekitar 10% hingga 20% dari luas lantai, sehingga mengurangi biaya teknik sipil dan biaya pembebasan lahan untuk membangun pabrik.

Karena ketinggian peralatan penukar ion tradisional umumnya di atas 5m, sedangkan ketinggian reverse osmosis dan peralatan EDI berada dalam 2,5m, ketinggian bengkel pengolahan air dapat dikurangi 2 hingga 3m, sehingga menghemat 10% hingga 20% lagi dari investasi teknik sipil pabrik.

Mempertimbangkan tingkat pemulihan reverse osmosis dan EDI, air pekat dari reverse osmosis sekunder dan EDI pulih sepenuhnya, tetapi air pekat dari reverse osmosis primer (sekitar 25%) perlu dibuang, dan output dari sistem pretreatment perlu ditingkatkan. Ketika sistem pretreatment mengadopsi proses koagulasi, klarifikasi, dan filtrasi tradisional, investasi awal perlu ditingkatkan sekitar 20% dibandingkan dengan sistem pretreatment dari proses pertukaran ion.
Dengan mempertimbangkan semua faktor, investasi awal proses reverse osmosis + EDI dalam sistem pengolahan air kecil kira-kira setara dengan proses pertukaran ion tradisional.

2. Perbandingan biaya operasional
Seperti yang kita semua tahu, dalam hal konsumsi reagen, biaya pengoperasian proses reverse osmosis (termasuk dosis reverse osmosis, pembersihan kimia, pengolahan air limbah, dll.) lebih rendah daripada proses pertukaran ion tradisional (termasuk regenerasi resin penukar ion, pengolahan air limbah, dll.).
Namun, dalam hal konsumsi daya, penggantian suku cadang, dll., Proses reverse osmosis plus EDI jauh lebih tinggi daripada proses pertukaran ion tradisional.
Menurut statistik, biaya pengoperasian reverse osmosis plus proses EDI sedikit lebih tinggi daripada proses pertukaran ion tradisional.
Dengan mempertimbangkan semua faktor, biaya operasi dan pemeliharaan keseluruhan proses reverse osmosis plus EDI adalah 50% hingga 70% lebih tinggi daripada proses pertukaran ion tradisional.

3. Reverse osmosis + EDI memiliki kemampuan beradaptasi yang kuat, otomatisasi tingkat tinggi, dan pencemaran lingkungan yang rendah
Proses reverse osmosis + EDI memiliki kemampuan beradaptasi yang kuat terhadap kandungan garam air baku. Proses reverse osmosis dapat digunakan untuk air laut, air payau, air drainase tambang, air tanah dan air sungai, sedangkan proses pertukaran ion tidak ekonomis ketika kandungan padat terlarut dari air influen lebih besar dari 500 mg/L.
Reverse osmosis dan EDI tidak memerlukan regenerasi asam dan alkali, tidak mengonsumsi asam dan alkali dalam jumlah besar, dan tidak menghasilkan air limbah asam dan alkali dalam jumlah besar. Hanya diperlukan sedikit asam, alkali, penghambat kerak dan zat pereduksi.
Dalam hal pengoperasian dan pemeliharaan, reverse osmosis dan EDI juga memiliki keunggulan otomatisasi tingkat tinggi dan kontrol program yang mudah.


4. Peralatan reverse osmosis + EDI mahal, sulit diperbaiki, dan sulit dirawat air garam
Meskipun proses reverse osmosis plus EDI memiliki banyak keunggulan, ketika peralatan gagal, terutama ketika membran reverse osmosis dan tumpukan membran EDI rusak, itu hanya dapat dimatikan untuk penggantian. Dalam kebanyakan kasus, teknisi profesional diperlukan untuk menggantinya, dan waktu shutdown mungkin lama.
Meskipun reverse osmosis tidak menghasilkan air limbah asam dan basa dalam jumlah besar, tingkat pemulihan reverse osmosis tingkat pertama umumnya hanya 75%, yang akan menghasilkan air pekat dalam jumlah besar. Kandungan garam dari air pekat akan jauh lebih tinggi daripada air baku. Saat ini tidak ada tindakan pengolahan yang matang untuk bagian air pekat ini, dan setelah dibuang, itu akan mencemari lingkungan.
Saat ini, pemulihan dan pemanfaatan air garam reverse osmosis di pembangkit listrik domestik sebagian besar digunakan untuk pencucian batubara dan pelembapan abu; Beberapa universitas sedang melakukan penelitian tentang penguapan air garam dan proses pemurnian kristalisasi, tetapi biayanya tinggi dan kesulitannya besar, dan belum banyak digunakan di industri.
Biaya reverse osmosis dan peralatan EDI relatif tinggi, tetapi dalam beberapa kasus bahkan lebih rendah daripada investasi awal dari proses pertukaran ion tradisional.
Dalam sistem pengolahan air skala besar (ketika sistem menghasilkan air dalam jumlah besar), investasi awal sistem reverse osmosis dan EDI jauh lebih tinggi daripada proses pertukaran ion tradisional.
Dalam sistem pengolahan air kecil, proses reverse osmosis plus EDI kira-kira setara dengan proses pertukaran ion tradisional dalam hal investasi awal.
Singkatnya, ketika output dari sistem pengolahan air kecil, proses pengolahan reverse osmosis plus EDI dapat diprioritaskan. Proses ini memiliki investasi awal yang rendah, otomatisasi tingkat tinggi, dan pencemaran lingkungan yang rendah.

Untuk harga spesifik, silahkan hubungi kami

Ajukan Pertanyaan Anda