دیونیزاسیون خازنی (CDI) یک فناوری تصفیه آب است که با استفاده از الکترودها گونه های یونی باردار را از محلول های آبی حذف می کند. از آنجا که CDI بسیار کارآمد است ، می تواند جایگزین بسیاری از فن آوری های نمک زدایی آب شود ، به ویژه هنگامی که برای جریان های غلظت مولار پایین مانند آب شور ، آب زیرزمینی و آب سطحی استفاده می شود. این فناوری بر اساس جذب الکتریکی یونی در سطح یک جفت الکترود با بار الکتریکی متشکل از مواد کربنی بسیار متخلخل است.

این فناوری با عبور آب تغذیه بین دو الکترود متخلخل ، کاتد (+) و آند (-) کار می کند. ذرات باردار براساس بار خود از آب تغذیه جدا می شوند (چرخه جذب). جفت الکترود متخلخل با اختلاف ولتاژ اعمال شده به طور معمول ۱-۱.۴ ولت شارژ می شود و ذرات باردار (یونهای نمک) موجود در خوراک به دو لایه الکتریکی در امتداد سطوح منافذ در رابط کربن / آب مهاجرت می کنند و یونها را از خوراک خارج می کنند اب. ذرات باردار به صورت الکترواستاتیکی در لایه دوتایی نگه داشته می شوند تا مرحله تخلیه ، جایی که منبع تغذیه خارجی کوتاه می شود یا قطبیت آن برعکس می شود. در هنگام تخلیه ، آزاد شدن ذرات باردار منجر به جریان آب نمکی (چرخه دفع) می شود و می توان از بار خارج شده از سلول برای بازیابی انرژی ، به طور مشابه انرژی حاصل از خازن الکتریکی تخلیه ، استفاده کرد.

پیشرفت در فناوری از طریق بهینه سازی مواد الکترود ، مواد کربنی (کربن فعال ، نانولوله های کربنی و گرافن) و همچنین در معماری و حالت های عملیاتی سیستم ها اتفاق افتاده است.

برنامه های مفید برای CDI شامل نمک زدایی ، تصفیه فاضلاب و نرم شدن آب است. علاوه بر این می توان از CDI برای حذف آلاینده هایی مانند سرب و مس از آب عمومی (به دلیل زیرساخت های ضعیف) در محل ورود به خانه ها استفاده کرد.

هنگامی که منبع آب آب شور ، آب زیرزمینی ، آب رودخانه یا آب شهری است ، یونیزاسیون خازنی مقرون به صرفه ترین و مقرون به صرفه ترین روش تصفیه آب است. یونیزاسیون خازنی گونه های باردار محلول مانند جامدات جامد محلول (TDS) ، آلاینده های غیر آلی و رادیونوکلیدها را از بین می برد.

دیونیزاسیون خازنی (CDI) در مقابل اسمز معکوس (RO)

– هنگام تصفیه کیفیت آب آشامیدنی ، CDI 95٪ آب بازیابی می کند. RO دارای ۷۰٪ بازیابی آب است.
– هزینه CDI تقریباً ۰.۰۶ دلار در هر ۱۰۰۰ لیتر است. هزینه RO 0.08 تا ۰.۱۶ دلار در هر ۱۰۰۰ لیتر است.
– CDI قبل از تصفیه به نرم شدن آب نیاز ندارد. RO قبل از تصفیه به نرم شدن آب نیاز دارد.
– CDI یک سیستم نگهداری کم است. RO یک سیستم فشار بالا در غشاran است که نیاز به نگهداری معمول دارد.
– CDI توانایی ترک برخی مواد معدنی را در آب دارد. RO همه چیز ، از جمله مواد معدنی خوب را از بین می برد.

– آب شیرین کن
– نرم شدن آب
– بازیابی فاضلاب
– تصفیه آب

CDI قادر به حذف موارد زیر است:

جامدات جامد محلول (TDS) ، اصولاً کلسیم ، منیزیم ، پتاسیم ، سدیم ، بی کربنات ها ، کلریدها و سولفات ها.
آلاینده های غیر آلی مانند آنتیموان ، آرسنیک ، باریم ، بریلیم ، کادمیوم ، کروم ، مس ، سیانور ، فلوراید ، سرب ، جیوه ، نیترات ، نیتریت ، پرکلرات ، سلنیوم و تالیوم.
رادیونوکلیدها مانند ذرات آلفا و بتا ، رادیوم و اورانیوم.
محصولات فرعی ضد عفونی کننده مانند برومات و کلریت.
آمونیاک ، نیتریت ها و نیترات ها
آلاینده های آلی به عنوان گونه ای باردار در محلول آبی حل می شوند.

EcoloxTech سیستم های یونیزاسیون خازنی (CDI) تولید می کند که فناوری CDI غشایی (MCDI) را مناسب می کند. MCDI یک تغییر عمده در ساختار اصلی سلول CDI است که یک سلول با دو الکترود متخلخل و یک جدا کننده است.

معماری MCDI از غشاهای تبادل یونی در سمت جدا کننده هر الکترود استفاده می کند. همانطور که در سلولهای الکترودیالیز ، کانالهای آب تغذیه ای در سلولهای MCDI توسط غشای تبادل آنیونی (AEM) و غشای تبادل کاتیونی (CEM) محدود می شوند.

EcoloxTech MCDI سیستمی با CEM ایستاده در کاتد و AEM ایستاده در آند قرار می دهد. متناوباً ، با استفاده از الکترود متخلخل به عنوان داربست ساختاری ، می توان مستقیماً غشا را بر روی الکترود پوشاند ، که می تواند لایه غشای نازک تری را نسبت به استفاده از غشا stand مستقل ایجاد کند.

مزیت اصلی افزودن غشاها به سلول CDI بهبود بهره وری بار است ، زیرا غشاها مانع از انتقال جریان انگلی به یونهای Co می شوند و می توانند ذخیره نمک را در ماکروپورهای الکترود افزایش دهند. علاوه بر این ، ممکن است غشاهای EcoloxTech به گونه ای تنظیم شوند که بین یونهای مختلف با علامت شارژ انتخابی گزینشی داشته باشند که سطح قابل تنظیم تری را برای سیستم های پیچیده چند یونی فراهم می کند.

EcoloxTech سیستم های MCDI را با موادی ساخته است که طولانی ترین چرخه عمر را برای خازن ها ارائه می دهد. غشاهای EcoloxTech تا یک دهم ضخامت غشاهای استاندارد هستند که به کاهش فشارهای عملیاتی و افزایش میزان حذف یون کمک می کنند. سیستم های EcoloxTech قابل اطمینان ، با راندمان بالا و نگهداری پایین ایده آل برای نصب در برنامه های طولانی مدت در مقیاس بزرگ برای تصفیه آب آشامیدنی ، فاضلاب و آب فرآیند صنعتی هستند. MCDI ضمن دستیابی به بازیافت زیاد آب ، با حداقل حجم زباله ، بازدهی بالایی در حذف آلاینده ها ایجاد می کند.