Elektrodeionisering (EDI)

Ulempen ved tradisjonelt ionebytte er at ionebyttermassen skal regenereres med kjemikalier og at anleggene tar mye plass i forhold til kapasiteten.

 
EDI (elektrodeionisering) er en teknologi som kombinerer ionebytte og membranfiltrering. Resultatet er totalt avsaltet og rent vann med en ledningsevne på mindre enn 0,2 μS/cm.

 

EDI-stabler utgjør hjertet i systemet. En enkelt EDI-stabel består av to motsatt ladede elektroder og flere cellepar i en beholder. Et cellepar består av et tynningskammer fylt med kation- og anionbytter, en kationmembran, en anionmembran og et konsentreringskammer.

 

Inni hver EDI-stabel er det to elektroder som tilfører opptil 600 volt og sikrer at den påkrevde likestrømmen ledes til hver celle. Katoden i den ene enden av stabelen har en negativ spenning, mens anoden i motsatt ende har en positiv spenning. Likestrømmen ledes gjennom celleparene som befinner seg mellom katoden og anoden.

 

Hvert tynningskammer er et mini-ionebyttekammer som inneholder både kation- og anionbytter. En kationmembran skiller tynningskammeret fra konsentreringskammeret på den siden som vender mot katoden. På den siden som vender mot anoden, er det en anionmembran som skiller de to kamrene fra hverandre.

 

Membranene er svært forskjellige fra dem som brukes i RO-anlegg som tillater passasje av vann og små mengder ionisert og molekylær forurensing. I EDI er membranene laget av polystyrenbasert materiale, akkurat som ionebyttermassen. Det betyr at kun ioner med korrekt spenning og nesten ikke noe vann vil trenge gjennom membranene.

 

Ionebyttermassen blir hele tiden regenerert av vannspalting. I det elektrisk ladede området vil noen få H2O-molekyler i det tilførte vannet bli separert i hydrogenioner (H+) og i hydroksylioner (OH-). Tiltrukket av den motsatte spenningen vil hydrogenionene vandre gjennom kationbyttermassen i retning katoden. På tilsvarende måte vil hydroksylionene vandre gjennom anionbyttermassen i retning anoden.

 

Flyttingen av hydrogen- og hydroksylionene regenererer ionebyttermassen. Kationmembranen tillater hydrogenionene å passere gjennom membranen og inn i konsentreringskammeret fordi hydrogenionene har positiv spenning, og tilsvarende tillater anionmembranen at hydroskylionene passerer fordi de har negativ spenning. I konsentreringskammeret vil H+ og OH- igjen slå seg sammen til H2O.

 

Samtidig med at vannspaltningen foregår, fjerner ionebyttermassen ioner på samme måte som ved tradisjonelt ionebytte. Når først kationer og anioner er “fanget” på deres foretrukne ionebytterside, blir de tiltrukket av motsatt ladede elektroder og følger med hydrogen- og hydroksylionene på deres vandring gjennom ionebyttermassen og membranene og inn i konsentreringskammeret. Dette har sin egen flow og vil samle kationene og anionene og lede dem ut av systemet. Motsatt ladede membraner hindrer de fangede ionene i å søke inn i det tilstøtende tynningskammeret. Mens prosessvannet flyter gjennom tynningskammeret, fjernes det stadig ioner av ionebyttermassen, og resultatet er ultrarent vann.