Công nghệ, Công nghệ CDI

Công nghệ CDI – giải pháp lọc nước tối ưu

Posted on by admin
Nguyên-lý-của-máy-lọc-nước-tổng-công-nghệ-CDI

Capacitive deionization (CDI) là công nghệ khử ion hòa tan trong nước bằng cách áp dụng một điện áp trên hai điện cực. Nói cách khác, công nghệ CDI là một phương pháp điện hấp thụ sử dụng sự kết hợp của môi trường hấp thụ và điện trường để tách các ion và các hạt mang điện. Các anion, ion mang điện tích âm, được tách khỏi nước và được lưu trữ trong điện cực dương. Tương tự như vậy, các cation (điện tích dương) được lưu trữ trong điện cực âm. Khi các ion bị phân tách và loại bỏ khỏi nước, nguồn nước sạch được thu thập. Để loại bỏ các ion, các điện cực được đảo chiều để các ion bị đẩy trở lại dòng nước. Lúc này, dòng nước sẽ ở trong chu kỳ xả thải.

Trong lịch sử, CDI được gọi là quá trình khử khoáng điện hóa. Đây là “quá trình hấp thụ điện để khử muối trong nước”, hay sự hấp thụ điện của các ion muối. Nó cũng có tên là khử muối điện dung, hoặc trong tài liệu thương mại là “CapDI”.

Ngày nay, CDI chủ yếu được sử dụng để khử muối trong nước lợ, (nước có TDS dưới 10 g/L). Các công nghệ khác dùng để loại bỏ ion trong nước là chưng cất, thẩm thấu ngược (RO) và thẩm tách điện. So với RO và chưng cất, CDI được coi là công nghệ khử mặn tiết kiệm năng lượng. Nguyên nhân chủ yếu là do công nghệ CDI khử ion muối khỏi nước, trong khi các công nghệ khác tách nước khỏi dung dịch muối. Do đó, công nghệ CDI có lợi thế hơn khi nồng độ muối trong nước thấp.

Lịch sử phát triển

Năm 1960, hai nhà khoa học Blair và Murphy đã có những báo cáo về khái niệm khử khoáng điện hóa nước. Các nhà khoa học cho rằng các ion đã bị loại bỏ bởi các phản ứng điện hóa với các nhóm hóa học cụ thể trên các hạt cacbon trong điện cực. Năm 1968, đã có những chứng minh về tính thương mại hóa và hoạt động trong thời gian dài của CDI, đưa ra bởi Reid.

Năm 1971, hai nhà khoa học khác là Johnson và Newman đưa ra lý thuyết về sự vận chuyển ion trong các điện cực carbon xốp để tách và lưu trữ ion theo cơ chế tụ điện. Từ năm 1990 trở đi, CDI đã thu hút nhiều sự chú ý hơn nhờ sự phát triển của các vật liệu điện cực mới. Chẳng hạn như các gel khí carbon và ống nano carbon. Tới năm 1996, Farmer và các cộng sự cũng đưa ra thuật ngữ khử ion điện dung và lần đầu tiên sử dụng chữ viết tắt phổ biến như hiện nay là “CDI”. Trải qua hơn nửa thế kỷ, nhiều nghiên cứu đã được phát triển. Trong khoảng 10 năm trở lại đây, số lượng nghiên cứu đã tăng vọt. Ứng dụng CDI trên thế giới đã trở nên phổ biến hơn nhiều.

Nguyên lý quy trình CDI

Hoạt động của một quy trình CDI thông thường diễn ra qua hai giai đoạn: giai đoạn hấp thu và giai đoạn giải phóng. Giai đoạn hấp thụ là giai đoạn mà nước được khử ion. Giai đoạn giải phóng là giai đoạn mà các điện cực được đảo ngược. Trong giai đoạn hấp thụ, một hiệu điện thế trên hai điện cực được áp dụng và các ion bị hấp phụ và tách khỏi nước.

Các lõi CDI thường được làm từ các điện cực carbon xốp. Các ion được vận chuyển đi qua các khe hở giữa các hạt carbon của điện cực đến các lỗ nội hạt (bên trong hạt carbon). Tại đây, các ion bị hấp thụ điện bởi lớp điện kép (EDL). Sau khi các điện cực bão hòa với các ion, các ion bị hấp phụ sẽ được giải phóng. Hiệu điện thế giữa các điện cực được đảo chiều hoặc giảm xuống bằng không. Bằng cách này, các ion sẽ rời khỏi lỗ nội hạt carbon và sau đó bị đẩy ra khỏi các điện cực.

Các ion bị đẩy ra khỏi điện cực rồi hòa vào dòng nước và được xả thải. Dòng nước thải có nồng độ muối cao được gọi là dòng nước muối hoặc chất thải cô đặc. Một phần năng lượng đầu vào cần thiết trong giai đoạn hấp phụ có thể được thu hồi trong bước giải phóng này.

Pha hấp thu:

Các ion từ nước lợ bị phân tách

Pha giải phóng:

Điện cực hoàn nguyên đẩy các ion rời khỏi nó

Ưu điểm của công nghệ CDI khử ion

CDI có chi phí đầu tư và cơ sở hạ tầng lắp đặt thấp. Vì quy trình hoạt động không yêu cầu áp suất hoặc nhiệt độ cao. Do đó hệ thống CDI có thể dễ dàng gia tăng quy mô, lắp đặt và quản lý vận hành.

Trong khi các công nghệ như RO hay chưng cất, năng lượng khử muối tương đương với lượng nước lọc. Với CDI, chi phí năng lượng cho mỗi thể tích nước lọc tương đương với lượng muối bị loại bỏ. Do đó CDI là một giải pháp tiết kiệm hơn để khử ion cho các nguồn nước có TDS thấp và trung bình.

Đặc biệt, CDI hoạt động ở nhiệt độ từ 5-40 °C, với nguồn nước cấp có độ đục cao hơn. Sự can thiệp của người vận hành được giảm tối thiểu. Công nghệ CDI thân thiện với môi trường do không sử dụng hóa chất. Vì vậy nước không được thu hồi có thể chảy trở lại hệ sinh thái một cách an toàn.

CDI có thể điều chỉnh tùy biến, cho phép điều chỉnh giảm TDS từ 1% đến 90%. Do đó loại bỏ yêu cầu pha trộn khoáng chất sau lọc để đạt được chất lượng nước cụ thể.

Những hệ thống CDI quy mô lớn

Năm 2007, một nhà máy CDI quy mô 10.000 m3 mỗi ngày đã được xây dựng ở Trung Quốc, khai thác bởi ESTPURE. Dự án này cho phép điều chỉnh TDS từ 1.000 mg/L xuống 250 mg/L và độ đục từ 10 NTU xuống 1 NTU. Độ thu hồi nước có thể đạt tới 75%. Mức tiêu thụ năng lượng điện là 1 kWh/m3 và chi phí xử lý nước là 0,22 USD/m3. Bảng dưới đây mô tả một số dự án quy mô lớn khác trên thế giới.

Nguồn nước Quy mô (m3/d) Tỷ lệ thu hồi Tỷ lệ lọc Tiêu hao điện (kWh/m3 nước lọc) Quốc gia
Nước thải đô thị được xử lý bằng quy trình bậc một và bậc hai + nước tái sử dụng 10.000 75% 75% 1.03 Mông Cổ
Nước làm mát 120.000 75% 85% of Cl− 0.75 Trung Quốc
Nước thải 2.400 75% ≥50% 1.33 Trung Quốc

 

Công nghệ CDI Vietdream

Công nghệ màng ion đã được áp dụng để tăng hiệu quả giải phóng và hấp thụ ion. Với công nghệ màng ion, lõi CDI của Vietdream có thể đạt hiệu suất thu hồi nước lên đến 90%. Do đó, sản phẩm của Vietdream cho hiệu quả lọc vượt trội so với các công nghệ lọc nước khác.

Ứng dụng của sản phẩm lõi lọc CDI Vietdream

  • Máy lọc nước gia đình giữ khoáng
  • Máy lọc tổng đầu nguồn cho gia đình giữ khoáng, tiết kiệm nước
  • Hệ thống lọc nước cho tổ chức, doanh nghiệp, cơ sở kinh doanh sản xuất nước đóng bình
  • Hệ thống lọc nước tinh khiết cho nhà máy sản xuất, bệnh viện
  • Hệ thống lọc nước lợ, nước nhiễm mặn

Các sản phẩm lõi lọc CDI có nhiều lựa chọn công suất khác nhau. Từ 100 GPD đến 1000 GPD.

Sản phẩm lõi lọc CDI Vietdream

 

Tham khảo các sản phẩm và giải pháp của Vietdream tại đây hoặc liên hệ theo địa chỉ email/số hotline để được tư vấn chi tiết hơn.

Tin tức

Lõi lọc nước ít hay nhiều trong máy lọc nước là tốt?

Posted on by admin

Lõi lọc là một trong những bộ phận quan trọng trong máy lọc nước. Với hàng trăm thương hiệu máy lọc nước khác nhau trên thị trường thì số lượng lõi trong các máy cũng sẽ khác nhau. Nhiều khách hàng sử dụng thắc mắc rằng: Nhiều hay ít lõi lọc sẽ tốt cho máy và người dùng cũng như giúp tiết kiệm chi phí? Để giải đáp, hãy cùng Vietdream tìm hiểu và đưa ra hướng giải quyết tốt nhất nhé!

Lõi lọc nước là gì?

máy lọc nước, lõi lọc nước, máy lọc tổng, máy lọc nước gia đình
                                                                                           Lõi lọc nước CDI

Bộ lọc nước là thiết bị lọc nước giúp loại bỏ các tạp chất, vi khuẩn, giữ và bổ sung các khoáng chất có lợi cho sức khỏe. Mỗi lõi sẽ có các thành phần cấu tạo cũng như chức năng khác nhau trong một máy lọc nước. Trong một hệ thống lõi lọc sẽ có các cấp lọc như bộ lọc thô, bộ lọc than hoạt tính, bộ lọc tinh và một bộ lọc chính.

Sơ bộ về chức năng các lõi trong máy lọc nước Vietdream – Công Nghệ CDI

  • Bộ lọc thô (vỏ 20 inch, màng lọc 5 micro) giúp lọc các chất bẩn lơ lửng trong nước.
  • Bộ lọc than hoạt tính (vỏ 20 inch, màng lọc 5 micro) có chức năng hấp thụ các chất bẩn hữu cơ, dư lượng chất béo thực vật và clo dư trong nước.
  • Bộ lọc tinh giúp lọc xác vi khuẩn ( vỏ 10 inch, màng lọc 1 micro với nước máy và vỏ 10 inch, màng lọc 0.2 micro với nước giếng).
  • Bộ lọc CDI: Đây là bộ lọc chính trong máy lọc nước Vietdream, giúp loại bỏ chất độc, kim loại nặng và diệt khuẩn, giữ và điều chỉnh các khoáng chất.
máy lọc nước, hệ thống lọc nước,công nghệ lọc nước, máy lọc nước vietdream, công nghệ lọc nước CDI, lõi lọc nước
                                                                              Các lõi lọc trong máy lọc nước

4 cấp lọc trong máy lọc nước

Với sự phát triển của công nghệ lọc nước hiện nay, chỉ với 4 cấp lọc thì máy lọc nước có thể thực hiện đầy đủ các chức năng, nhiệm vụ làm sạch, loại bỏ các chất nguy hiểm và giữ, điều chỉnh khoáng. CDI có khả năng tích hợp các chức năng cơ bản để giảm bớt số lượng lõi lọc cần dùng. Máy lọc nước cũng trở nên gọn gàng hơn, không cần chiếm quá nhiều diện tích tại nơi lắp đặt.
Máy lọc sử dụng nhiều lõi lọc chưa chắc đã lọc sạch nguồn nước. Mà nó có thể gây ảnh hưởng đến môi trường sống vì số lượng xả thải ra ngoài hàng năm rất nhiều. Máy chỉ cần có đủ các lõi lọc cần thiết và mang đến nguồn nước sạch chất lượng.

Với những chia sẻ trên. Vietdream mong rằng khách hàng sẽ tìm được cho mình câu trả lời về số lượng lõi lọc trong một máy lọc nước như thế nào là đủ. Và có lựa chọn sản phẩm phù hợp nhất để sử dụng trong nhà.

Máy lọc nước Vietdream – Tiết kiệm chi phí thay lõi lọc hàng năm

máy lọc nước, lõi lọc nước, máy lọc tổng, máy lọc nước gia đình
                                                               Máy lọc nước tổng Vietdream – Công Nghệ CDI

Máy lọc nước Vietdream sử dụng công nghệ CDI mới, hiện đại. Máy có đầy đủ các chức năng được tích hợp trong 4 lõi lọc ( lọc chính và lọc phụ). Đặc biệt là CDI – Có khả năng loại bỏ vi khuẩn, tạp chất nhưng vẫn có thể giữ và điều chỉnh được các khoáng tự nhiên bảo vệ sức khỏe. Khả năng tích hợp tốt, hoạt động công suất tối ưu nhất mà vừa tiết kiệm chi phí cho người dùng vì số lượng lõi lọc ít. Lõi lọc chính có tuổi đời cao và số lượng thay các lõi phụ hàng nằm thấp. Giúp giảm chi phí mỗi năm.

Mang tới sự ưu Việt, máy lọc nước không chỉ là để lọc sạch nguồn nước. Mà còn có khả năng tăng thêm sự sang trọng và hiện đại nơi lắp đặt sản phẩm. Hãy trải nghiệm sản phẩm đến từ Công Nghệ Lọc Nước CDI để có nguồn nước tốt nhất.

Tham khảo các sản phẩm của Vietdream: https://vanchuyen.ztechjsc.com/chuyen-muc-san-pham/san-pham/

Công nghệ, Công nghệ CDI, Hoạt động & sự kiện, Tin tức, Ứng dụng CDI

Công nghệ lọc nước CDI độc quyền tại Vietdream

Posted on by admin

Công nghệ CDI là công nghệ lọc nước tiên tiến và đang có cho mình các ưu điểm vượt trội khi áp dụng vào lĩnh vực lọc nước tại Việt Nam.

Hệ thống xử lý nước bằng công nghệ lọc nước CDI đặc biệt kết hợp với phương pháp hấp thụ vật lý và cơ học. Lõi lọc CDI do đó có thể ứng dụng cho hầu hết các nguồn nước bao gồm: Nước máy, nước thải, nước ô nhiễm và kể cả nước nhiễm mặn,…

Quy trình lọc nước của công nghệ CDI

  • Giai đoạn 1: Lọc chất bẩn lơ lửng để loại bỏ chất ô nhiễm

Bộ lọc cơ học với kích thước lỗ dưới 5 micron loại bỏ hoàn toàn các chất lơ lửng như huyền phù, tảo nấm, vi sinh vật cỡ lớn trong nước.

  • Giai đoạn 2: Lõi hấp thụ chất hữu cơ

Bộ lọc vật lý từ vật liệu than hoạt tính có khả năng hấp thu các chất hữu cơ chưa bị vi sinh phân hủy, chất oxy hóa, cũng như 1 phần kim loại nặng.

  • Giai đoạn 3: Khối lọc tách Ion CDI

Nguyên lý hoạt động khối lọc tách ion CDI

Cấu tạo lõi CDI

Các chất hòa tan luôn có thể xuất hiện dù nước quan sát thấy trong vắt. Các chất hòa tan này thường điện ly thành ion âm và dương do nước là dung môi phân cực. Các ion này bao gồm các ion khoáng chất có lợi và các ion độc hại, kim loại nặng.

Đây là phương pháp mang lại an toàn cho nguồn nước uống so với phương pháp hóa học dễ để lại chất tàn dư độc hai. Ion độc hại sẽ bị lọc sạch và giữ lại các khoáng chất có lợi và điều chỉnh được chung trong nguồn nước sạch.

TS Đỗ Hữu Quyết giới thiệu công nghệ CDI tại hội thảo khoa học

Những ưu điểm vượt trội của công nghệ CDI mang lại

  • Lọc được đa dạng nguồn nước như: nước phèn, nước cứng, nước lợ, nước giếng khoan, nước nhiễm vôi…
  • LỌC ĐỘC: Asen, chì, thủy ngân, clo dư
  • GIỮ KHOÁNG TỰ NHIÊN có lợi cho cơ thể như Natri, Kali, magie, canxi,…
  • Tỉ lệ nước thải ra thấp chỉ từ 5% đến 20%.
  • Lõi lọc nước CDI siêu bền với tuổi thọ trên 5 năm
  • Thân thiện với môi trường do không sử dụng hóa chất độc hại

Ứng dụng

Công nghệ CDI đang được phát triển từng ngày tại Vietdream. CDI đã được áp dụng vào việc thiết kế các lõi lọc từ 100 GPD – 1000 GPD. Các dòng máy lọc nước với các công suất khác nhau đã được phát triển. Máy lọc nước gia đình, máy lọc tổng cho toàn bộ hệ thống nước tòa nhà, máy lọc nước cho doanh nghiệp, tổ chức vừa và nhỏ. Đặc biệt hơn, Vietdream đang áp dụng công nghệ lọc nước CDI để giải quyết những yêu cầu mà người dân đang gặp phải hiện nay như:

  • Lọc nước sinh hoạt đầu nguồn cho chung cư, tòa nhà, hộ gia đình
  • Lọc nước cho dây chuyền nước đóng chai
  • Lọc nước cho sản xuất, công nghiệp (thực phẩm, sơn, hóa chất, rượu bia, nước ngọt, bánh kẹo….)
  • Lọc cho nhà máy nước
  • Lọc cho nước lợ và nước nhiễm mặn

Sơ đồ ứng dụng hệ thống lọc tổng đầu nguồn công nghệ CDI

 

Qua từng năm, Vietdream luôn thúc đẩy đưa công nghệ CDI vào đời sống sinh hoạt và sản xuất. Tìm hiểu những phần hạn chế của các lõi lọc phổ biến đang có trên thị trường. Nghiên cứu những giải pháp tối ưu cho con người. Vì nước là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của mỗi cá thể. Hãy cùng Vietdream để theo dõi hành trình đưa nguồn nước sạch đến mỗi gia đình Việt Nam!