XJY Merevolusi Kemurnian Air: Kekuatan Dinamis Teknologi EDI untuk Produksi Air Ultra-Murni

gambar 5 peralatan EDI

EDl (Elektrodeionisasi), juga dikenal sebagai desalinasi listrik, adalah teknologi penyiapan air ultramurni baru yang dikembangkan pada abad ke-20. Teknologi ini menggabungkan teknologi elektrodialisis dan teknologi pertukaran ion, mewujudkan migrasi ion terarah di bawah aksi medan listrik DC melalui permeasi selektif anion dan kation oleh membran pertukaran anion dan kation serta pertukaran ion oleh resin. Untuk menyelesaikan desalinasi air yang mendalam, pada saat yang sama, ion hidrogen dan ion hidroksida yang dihasilkan oleh ionisasi air dapat meregenerasi resin pertukaran ion, sehingga terus menghasilkan air ultramurni tanpa regenerasi kimia asam-basa.

gambar 6 prinsip EDL

Proses EDI beroperasi berdasarkan kombinasi pertukaran ion dan gaya penggerak yang disediakan oleh medan listrik. Proses ini berisi resin penukar ion yang disusun dalam kompartemen tertentu.

Bila arus listrik diberikan, kation tertarik ke arah katode dan anion ke arah anoda. Membran penukar ion dalam tumpukan EDI secara selektif memungkinkan ion lewat. Membran penukar kation hanya memungkinkan kation lewat, sedangkan membran penukar anion hanya memungkinkan anion lewat.

Saat ion bergerak melalui membran, ion tersebut terus-menerus dikeluarkan dari aliran air, yang mengakibatkan penurunan konsentrasi ionik dalam air. Resin penukar ion terus-menerus diregenerasi secara in situ dalam modul EDI oleh potensial listrik, yang memungkinkan proses pemurnian berkelanjutan tanpa memerlukan regenerasi kimia eksternal.

Resin Penukar Ion:Resin ini bertanggung jawab atas pertukaran ion awal dan membantu menghilangkan ion dari air. Resin ini memiliki afinitas tinggi terhadap ion dan didistribusikan dalam sel EDI.

Elektroda:Anoda dan katoda menyediakan potensi listrik yang diperlukan untuk migrasi ion. Elektroda terbuat dari bahan yang dapat menghantarkan listrik secara efektif dan tahan terhadap lingkungan elektrokimia dalam sistem EDI.

gambar 7 Membran

Membran:Membran penukar kation dan membran penukar anion digunakan. Membran ini adalah penghalang tipis dan semipermeabel yang memisahkan kompartemen berbeda dalam tumpukan EDI dan mengendalikan pergerakan ion.

gambar 8 Peralatan EDI

Kemurnian Tinggi:Proses ini dapat menghasilkan air dengan kadar kontaminan ionik yang sangat rendah, yang sering kali menghasilkan nilai resistivitas dalam kisaran 18 megohm - sentimeter atau lebih tinggi. Tingkat kemurnian ini penting untuk banyak aplikasi kritis.

Operasi Berkelanjutan:Tidak seperti sistem pertukaran ion tradisional yang memerlukan penghentian berkala untuk regenerasi kimia, EDI beroperasi secara terus-menerus. Hal ini memastikan pasokan air murni yang konsisten tanpa gangguan untuk proses regenerasi.

Mengurangi Penggunaan Bahan Kimia:Karena resin penukar ion diregenerasi secara elektrik, terdapat pengurangan signifikan dalam penggunaan bahan kimia seperti asam dan basa yang biasanya diperlukan untuk regenerasi resin dalam sistem penukar ion konvensional. Hal ini menghasilkan penghematan biaya dan pengurangan dalam produksi limbah kimia.

Hemat Ruang:Sistem EDI relatif kompak dibandingkan dengan teknologi pemurnian air lain yang mencapai tingkat kemurnian serupa. Hal ini membuatnya cocok untuk dipasang di area yang ruangnya terbatas.

gambar 9 Peralatan EDI

Industri Semikonduktor:Dalam produksi chip semikonduktor, bahkan kotoran sekecil apa pun dalam air dapat menyebabkan cacat dalam proses produksi. Air ultra-murni yang diproduksi oleh EDI digunakan untuk pembersihan wafer, pengetsaan, dan proses penting lainnya.

Industri Farmasi:Industri farmasi memerlukan air murni untuk formulasi obat, produksi, dan proses pembersihan. Air murni yang dihasilkan EDI memenuhi persyaratan kualitas yang ketat dari industri farmasi.

Pembangkit Listrik:Pada pembangkit listrik, terutama yang menggunakan boiler bertekanan tinggi, air murni sangat penting untuk mencegah pembentukan kerak dan korosi. EDI digunakan untuk menghasilkan air umpan boiler dengan tingkat pengotor yang sangat rendah.

Aplikasi Laboratorium dan Analisis:Banyak pengujian laboratorium dan teknik analisis yang membutuhkan air murni untuk memastikan hasil yang akurat dan dapat diandalkan. Air yang dipasok EDI digunakan dalam berbagai prosedur laboratorium seperti kromatografi, spektroskopi, dan analisis sensitif lainnya.

gambar 10 Aplikasi EDI