Elektrodeiyonizasyon (EDI), sudaki çözünen iyonları (mineralleri) elektrik gücü ile sudan uzaklaştırmak için iyon değişim reçineleri ve seçici geçirgen membranların birlikte kullanan, böylece yüksek saflıkta su üreten teknolojik bir su arıtma işlemidir.
EDI'nin Çalışma Prensibi
EDI cihazı içerisindeki seçici geçirgen membranlar tarafından ayırılan bölmeler mevcuttur. Saflaştırılacak olan su bu bölmeler içerisinde yol alırken suya uygulanan elektrik akımı ile iyonlar + artı ve – eksi kutuplara doğru çekilir. Seçici geçirgen membranlardan geçebilen iyonlar ilgili bölmeyi terk eder ve bölmede sadece saf su kalır. İyonlarından arındırılmış olan arıtılmış su, EDI cihazından deiyonize su / demineralize su olarak çıkar. Yani iyonlardan tamamen arınmış saf su olur. Sudan ayırılan iyonlar üretilen suyun küçük bir yüzdesi olan atık kanalından atılır.
Bölmeler boyunca elektriksel doğru akım (DC akım) uygulanır. Oluşan elektrik alanı katyonları katoda (negatif yüklü elektrot) ve anyonları anoda (pozitif yüklü elektrot) doğru yönlendirir.
İyonlar kendi elektrotlarına doğru hareket ederken, iyon seçici membranlardan geçerler. Bu membranlar sadece belirli iyonların geçmesine izin vererek onları sudan etkili bir şekilde ayırır. Katyon seçici geçirgen membranları sadece katyonların geçmesine izin verirken, anyon seçici geçirgen membranları sadece anyonların geçmesine izin verir.
Sürekli Rejenerasyon: EDI'nin benzersiz yönlerinden biri hiç durmadan sürekli çalışabilmesidir. İyonların Elektriksel iletimini hızlandırmak için bölmeler iyon değiştirici reçineler ile doludur. Reçineler, elektrik akımının suyu parçalayarak oluşturduğu hidrojen (H⁺) ve hidroksit (OH-) iyonları sürekli olarak reçinelerin rejenere eder ve böylece reçineler kimyasal rejenerasyona ihtiyaç duymadan EDİ elektrodeiyonizasyon cihazı sürekli ve kesiksiz çalışabilir.
EDI'nin Avantajları
EDI, geleneksel iyon değişimi ve diğer su arıtma yöntemlerine göre çeşitli avantajlar sunar:
- Kimyasal Gerektirmez: Geleneksel iyon değişim sistemleri, tehlikeli Asidik ve Bazik kimyasalları kullanarak sürekli rejenerasyon işlemi gerektirir. EDI sistemi elektrik gücü ile çalıştığından kimyasal kullanımı gerektirmez. Bu sadece çevresel etkiyi azaltmakla kalmaz, aynı zamanda kimyasal kullanımı ile ilgili riskler azaltır, kimyasal satınalması ve depolaması ile ilgili masrafları ve riskleri de sıfırlar.
- Sürekli Çalışabilme: Geleneksel iyon değişim sistemleri rejenerasyon için durması gereklidir, yani kesikli çalışır. Ayrıca kesikli sistemlerde ürün suyu saflık derecesi dalgalı olurken EDI elektrodeiyonizasyon sistemlerinde sürekli olarak aynı saflıkta su elde edilir. Kesikli iyon değişim sistemlerinin aksine, EDI sistemleri sürekli çalışır. Bu, yüksek saflıkta suyun istikrarlı ve tutarlı bir şekilde üretilmesini sağlar.
- Yüksek Su Saflığı: EDI, çözünmüş minerallerin, iyonların %99'una kadarını sudan ayırabilmenin yanı sıra önemli miktarda organik madde, bakteri ve pirojeni de gidererek ilaç ve elektronik üretimi gibi hassas uygulamalar için uygun ultra saf su elde edilmesini sağlar.
- Ekonomik İşletme Maliyeti: Kimyasal rejenerasyon kimyasalları ihtiyacını ortadan kaldırarak ve bakım ve işletme maliyetlerini azaltarak EDI sistemleri uzun vadede ekonomik olarak avantajlıdır. Ayrıca, EDI sistemlerinin enerji tüketimi, damıtma gibi diğer saflaştırma yöntemlerine kıyasla nispeten düşüktür.
- Küçük Su Ayak izi: EDI sistemlerinden atılan az miktarı su ham su deposuna alınarak tekrar kullanılabilmektedir. Bu şekilde uygulandığında ile EDI sistemi atık su oluşturmaz. Buna karşın Geleneksel iyon değişim sistemleri kimyasallı rejenerasyon sırasında durulamaya ihtiyaç duyar ve kimyasallı atık su oluşturur.
EDI Uygulamaları
EDI, yüksek saflıkta arıtılmış su gerektiren endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Başlıca kullanım alanlarından bazıları şunlardır:
- İlaç Sanayi: Yüksek saflıkta suyun kritik öneme sahip olduğu enjekte edilebilir solüsyonların üretimi ve ilaç üretimleri GMP, FDA gibi sıkı standartlara tabidir. Kullanılan su Ultra Saf Su olmalıdır.
- Yarı İletkenlerin, yani elektronik çiplerin üretimi: Bu sektörde çok düşük seviyelerde iyon ve organik bileşik içeren sular temizlik ve işleme için gereklidir.
- Enerji Üretimi: Yüksek basınçlı kazanlarda ve buhar türbinlerinde çok saf su ile üretilen buhar kullanılmaktadır. Suda iyonların bulunması durumunda türbinlerde hasar meydana gelmesini önlemek için ultra saf su kullanılmaktadır.
Sonuç olarak EDI, ultra saf su üretmek için iyon değiştirici reçineleri seçiçi geçirgen membranları elektrik akımı altında çalıştıran yüksek verimli, sürekli bir su arıtma teknolojisidir. Kimyasal içermeyen çalışması, kesintisiz üretimi ve yüksek su verimliliği EDI elektrodeiyonizasyon teknolojisini yüksek saflıkta su gerektiren çeşitli endüstriyel uygulamalar için üstün bir seçenek haline getirmektedir.
Elektrodeiyonizasyon (EDI), iyonize ve iyonize olabilen türleri sudan uzaklaştırmak için iyon değişim reçineleri ve elektrik akımlarını birleştirerek kimyasal rejenerantlara ihtiyaç duymadan yüksek saflıkta su üreten gelişmiş bir su arıtma prosesidir.
Bu unsurları bir araya getiren EDI, çeşitli endüstriyel uygulamalarda yüksek saflıkta su üretimi için verimli ve çevre dostu bir teknoloji olarak öne çıkmaktadır.
Görsel Yardım
EDI sürecinin daha net anlaşılması için diyagramlar ve animasyonlar özellikle yardımcı olabilir. Diyagramlar tipik olarak suyun EDI modülünden akışını, iyonların membranlar boyunca hareketini ve reçinelerin sürekli rejenerasyonunu gösterir. Bu tür görsel yardımcıları, ayrıntılı diyagramlar ve açıklamalar aşağıdaki gibi kaynaklar aracılığıyla bulabilirsiniz.
https://www.dupont.com/water/technologies/electrodeionization-edi.html
https://www.mega.cz/electrodeionization/
https://www.watertechnologies.com/products/e-cell-electrodeionization-solutions
https://www.evoqua.com/en/brands/ionpure/
https://www.snowpure.com/products/electrodeionization/
Ayrıca, YouTube'da bulunanlar gibi animasyonlu videolar, EDI sürecinin adım adım görselleştirilmesini sunmaktadır (YouTube).