1. Khái niệm về nước DI – Demin hay nước cất.
- Nước DI (Deionization Water) hay Demin (Deminiral Water) là nước đã được khử các khoán chất (De- Ion) bằng một hoặc nhiều công nghệ khác nhau. Ở Việt Nam, nước DI hay Demin còn được gọi là nước cất do công nghệ đầu tiên tạo nên nước DI – Demin –Nước cất là công nghệ chưng cất.
Trong bài này tạm gọi chung là nước DI
2. Tìm hiểu về nguyên lí.
2.1 Chưng cất.
- Công nghệ đầu tiên sản xuất nước DI bằng cách chưngcất. Nguyên lí của công nghệ này là dùng nhiệt để nung nước đến khi hóa hơi, sau khi nước hóa hơi baylên sẽ được ngưng tụ bằng hệ thống làm mát. Các ion trong nước sẽ được giữ lại ở phần chưa bay hơi,tuy nhiên chưng cất 1 lần khả năng loại ion chưa được tốt, tùy theo mục đích và yêu cầu sử dụng mà có thể chưng cất 2 lần hay 3 lần.
2.2 Công nghệ trao đổi ion.
- Vào giữa năm 1940, nhựa trao đổi ionđược phát triển dựa trên các đồng trùng hợp của styrene liên kết ngang với divinylbenzen. Các loại anion polystyrene-divinylbenzen có thể loại bỏ tất cả các anion bao gồm cả axit silicxic và cacbonic. Nhựa polystyrene-divinylbenzen vẫn được sử dụng trong phần lớn các ứng dụng trao đổi ion. Một trong những thay đổi đáng kể nhất là sự phát triển của macroreticular hoặc cấu trúc nhựa macroporous. Ngoài nhựa polystyrene-divinylbenzen có nhựa với cấu trúc acrylic làm tăng khả năng chống lại ô nhiễm hữu cơ. Ngoài ma trận nhựa trao đổi ion có chứa nhóm chức năng trao đổi ion. Nhóm chức năng bao gồm cation tích điện dương và anion mang điện tích âm. Tuy nhiên chỉ một trong số ion là di động, nhóm ion khác được gắn vào cấu trúc hạt. Trao đổi ion xảy ra khi các ion trong nước thô trao đổi với ion di động của các nhóm chức năng,kết quả là các ion từ nước thay thế vị trí của ion di động gắn lên bề mặt hạt trao đổi ion còn các ion di động thế vị trí trong dung dịch nước. Có nhiều loại nhựa trao đổi ion, phản ứng đặc trưng như sau:
SAC RESIN H+ + NaCl
SAC RESIN Na+ + HCl
SBA RESIN OH– + NaCl
SBA RESIN Cl– + NaOH
2.3 Công nghệ RO + Trao đổi Ion.
- Công nghệ RO (Reverse Osmosis) là công nghệ loại ion bằng màng lọc theo nguyên lí thẩm thấu ngược
Nguyên lí như sau:
- Một màng thẩm thấu nằm giữa hai chất lỏng có nồng độ ion cao và thấp. Theo tự nhiên nước sẽ thẩm thấm từ nơi có nổng độ ion thấp sang nơi có nồng độion cao nhằm cân bằng nồng độ. Để làm được đều này cần có một áp suất thẩm thấu P1 Tuy nhiên để lấy được lượng nước có nồng độ ion thấp càng nhiều, ta cần một áp suất > P1 để đẩy nước từ nơi có nồng độ ion cao sang nơi có nồng độ ion thấp, áp suất này là P2 (P2 > P1) P2 là áp suất cho thẩm thấu ngược.
- Dựa trên nguyên lí này, hệ thống RO đã loại được các ion trong nước, và hệ thống RO có 2 dòng: dòng cho nước có nồng độ Ion cao và dòng nước có nồng độion thấp.
- Do chất lượng nước sau RO đã có hàm lượng Ion thấp,kết hợp thêm trao đổi ion sẽ cho ta nước DI.
- Hệ thống ion kết hợp với RO thường ở dạng Mixbed làhỗn hợp của hạt nhựa cation và anion.
2.4 Công nghệ EDI
- Công nghệ EDI (ElectroDeIonization) bản chất là công nghệ trao đổi ion, tuy nhiên việc tái sinh hạt nhựa được thay bằng dòng điện phân tách phân tử H2O thành ion H+ va OH- để tái sinh hạt nhựa. Tuy nhiên công nghệ này vẫn thường được kết hợp vớicông nghệ RO nhằm đảm bảo chất lượng nước cấp vào EDI đủ tiêu chuẩn hoạt động.
Tham khảo thêm công nghệ EDI tại www.songvietwater.com.
