Công nghệ CDI – giải pháp lọc nước tối ưu

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 thugiai 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.

Giải pháp nước giếng khoan cho Gia Đình

Là nguồn nước thông dụng tại Việt Nam, nước giếng khoan được sử dụng ở nhiều địa phương tại nông thôn và cả trên thành phố. Với ưu điểm nguồn nước dồi dào và dễ lấy nên nước giếng đã được dùng từ rất lâu, nhưng để hiểu rõ về sự an toàn và chất lượng của nước giếng khoan thì chưa hẳn ai cũng biết. Cùng Vietdream tìm hiểu rõ hơn về nguồn nước mình đang sử dụng đã tốt chưa và đưa ra giải pháp cho nguồn nước giếng khoan hay tìm máy lọc nước tốt nhất nhé.

Nước giếng khoan là gì?

Nước giếng khoan là nguồn nước ngầm được lấy từ quá trình khoan sâu trong lòng đất, nước sẽ có những đặc tính khác nhau tùy thuộc vào từng vùng miền, vị trí địa lý hay độ sâu lấy được.

Trong nước giếng khoan, một số thành phần phổ biến thường có như các chất khoáng hòa tan và hàm lượng sắt, mangan.

Nước giếng khoan có thực sự tốt?

Nước giếng khoan là một nguồn tài nguyên giúp phục vụ nhu cầu sống của con người, chiếm vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống sinh hoạt. Nhưng với sự phát triển của các khu công nghiệp, các nhà máy chế xuất hay việc làm dụng các sản phẩm bảo vệ thực vật khi nuôi trồng của người dân lại gây tác động mạnh mẽ nguồn nước giếng của chúng ta đang sử dụng. Nguồn nước ngầm bị ô nhiễm trầm trọng gây ảnh hưởng đến chất lượng nước và nguồn sống của con người.

  • Quá trình khai thác các mỏ kim loại nặng sẽ tác động mạnh vào môi trường đất làm cho nguồn nước ngầm trong lòng đất bị ảnh hưởng bởi các chất kim loại nặng.
  • Một số khu công nghiệp xử lý chất thải ra ngoài không được an toàn và hiệu quả làm ô nhiễm môi trường đất và môi trường không khí, gián tiếp làm nguồn nước bị nguy hiểm.
  • Người dân sử dụng các sản phẩm thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật,… làm xâm nhập vào đất, sẽ tồn tại trong nguồn nước khi chúng ta khoan lên sử dụng.
  • Ngoài ra, các nguồn phân động vật từ các trang trại chăm nuôi cũng là một trong những tác nhân làm nguồn nước giếng khoan gia đình thêm ô nhiễm.

Những loại ô nhiễm nước giếng khoan

Vì chịu nhiều tác động từ bên ngoài nên nước giếng khoan bị ảnh hưởng rất nhiều loại và có thể chia ra thành từng nguồn khác nhau như:

  • Nước nhiễm mặn
  • Nước nhiễm phèn
  • Nước nhiễm canxi
  • Nước nhiễm kim loại nặng và amoni

Xử lý nguồn nước giếng khoan

Một vài phương pháp xử lý nguồn nước hiệu quả để có thể sử dụng nguồn nước chất lượng và an toàn bảo vệ sức khỏe gia đình.

  • Xây dựng bể lọc

Bể lọc cát truyền thống từ xa xưa đã được sử dụng để giúp cho việc làm sạch nguồn nước giếng của gia đình. Nước lọc sạch được phục vụ vào quá trình sinh hoạt trong nhà.

Vì đây là phương pháp thủ công nên không mang lại hiệu quả cao trong việc lọc sạch nước giếng. Phương pháp này chỉ có thể loại bỏ được 1 phần tạp chất có kích thước lớn, còn những vi khuẩn, tập chất nhỏ thì vẫn còn trong nước.

Xây dựng bệ lọc thường chiếm nhiều diện tích nên sử dụng ở nông thôn sẽ phù hợp hơn so với thành phố.

  • Sử dụng bộ lọc đầu nguồn

Là phương pháp lọc bằng áp lực, lọc thông qua nhiều tầng và các lớp vật liệu lọc khác nhau.

Một bộ lọc thông thường sẽ có từ 3 lớp đến 6 lớp, các lớp sẽ được sắp xếp chồng lên nhau. Nhờ sự phân tầng, bộ lọc có thể loại các chất bẩn với kích thước lớn ở tầng đầu tiên và các tạp chất nhỏ khác sẽ được lọc sạch ở những tầng tiếp theo.

  • Sử dụng máy lọc nước Vietdream

Máy lọc nước Vietdream giúp lọc sạch nguồn nước giếng khoan, loại bỏ các loại tạp chất, vi khuẩn, vi rút gây nguy hiểm, giữ lại các loại vi khoáng chất tự nhiên có lợi. Sử dụng công nghệ lọc nước CDI độc quyền, lọc sạch được đa dạng nguồn nước từ nước nhiễm mặn, nước nhiễm phèn, … tuổi thọ của bộ lọc cao từ 5 năm đến 10 năm.

Máy lọc nước bếp ăn, gia đình nhỏ gọn, không chiếm nhiều diện tích trong căn bếp nội trợ. Tiện lợi khi sử dụng làm nguồn nước trực tiếp và sử dụng để nấu ăn, sinh hoạt.

Nguồn nước giếng khoan tuy tiện lợi nhưng không đảm bảo được an toàn cho việc ăn uống và sinh hoạt, mỗi gia đình nên cho có mình những giải pháp tốt nhất để bảo vệ tốt sức khỏe của mình. Vietdream mong khách hàng luôn lựa chọn đúng sản phẩm để phục vụ cho mình và người thân.

[p_block id=”948″]

Nước sạch và lợi ích của nó mang lại

Mỗi ngày, cơ thể chúng ta luôn cần phải cung cấp nước để nuôi sống các tế bào, quá trình trao đổi chất được diễn ra trơn tru và tốt nhất. Nước sạch có vai trò quan trọng trong việc giữ cơ thể chúng ta luôn khỏe mạnh. Vậy những lợi ích mà nước mang lại rất nhiều và việc giữ nước cho mình mọi lúc, mọi nơi là điều cần thiết.

Nước sạch hỗ trợ quá trình tiêu hóa

Hệ tiêu hóa tốt sẽ giúp quá trình ăn uống của chúng ta được thuận lợi, hấp thụ tốt tất cả các chất dinh dưỡng trong nguồn thức ăn mỗi ngày, và nước đóng vai trò trong việc chuyển hóa thức ăn trong cơ thể.

Ngoài ra, uống nước nhiều và bổ sung rau xanh mỗi ngày sẽ hạn chế vấn đề táo bón và quá trình đào thải cũng sẽ tốt hơn rất nhiều.

Giảm cân

Uống nước là một phương pháp hữu hiệu để bạn có thể giảm cân hiệu quả. Nước không chứa calo và giúp đốt cháy calo rất tốt, mỗi ngày sử dụng từ 1 lít đến 2 lít nước sẽ giúp cải thiện sự trao đổi chất, quá trình tiêu hao năng lượng. Trước bữa ăn hãy uống một ly nước để cho giảm bớt lượng thức ăn nạp vào cơ thể.

Hỗ trợ não

Uống đủ nước là điều cần thiết để não bộ được hoạt động minh mẫn. Khi gặp tình trạng thiếu nước, khả năng tập trung và ghi nhớ của não sẽ giảm sút rất nhiều. Nước giúp cho việc đau đầu được giảm bớt rất nhiều, giúp cho quá trình làm việc diễn ra xuyên suốt và hiệu quả hơn.

Uống nước đủ và thường xuyên để giảm bớt sự căng thẳng trong công việc hàng ngày và suy nghĩ được tích cực lạc quan.

Nước sạch loại bỏ độc tố và chất thải

Nước giúp cho cơ thể loại bỏ những độc tố và chất thải ra ngoài. Không những vậy, sử dụng nước sạch bằng máy lọc nước Vietdream còn chứa các vi khoáng chất tự nhiên, giúp cho cơ thể tăng các vi khuẩn có lợi thêm khỏe mạnh.

Điều trị sỏi thận và ngăn bệnh tật

Bệnh cảm cúm theo mùa rất dễ dàng mắc phải, bổ sung lượng nước đầy đủ cho cơ thể sẽ giúp phòng ngừa, tăng sức đề kháng.

Khi nước tiểu bị pha loãng thì quá trình hình thành sỏi sẽ chậm và không hình thành khi cung cấp đủ nước sạch.

Nước còn giúp làm dịu khí quản, giảm tần số ho khan nên khi ho sẽ cảm thấy đỡ khó chịu hơn rất nhiều.

Bệnh ung thư cũng sẽ giảm rủi ro khi uống đủ nước, các bệnh liên quan như ung thư vú và ung thư đường ruột nguy cơ mắc sẽ thấp hơn.

Nước giúp cơ thể săn chắc

Người già thường xuyên bị đau khớp và cơ, cung cấp nước thường xuyên sẽ giúp giảm đau, nước giúp nuôi các tế bào nên cũng sẽ là điều kiện giúp cho cơ thể được siết chặt và khỏe khoắn.

Nước sạch đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc nuôi dưỡng và thúc đẩy quá trình trao đổi chất, duy trì các hoạt động. Cung cấp nước vào cơ thể là rất cần thiết, nhưng nguồn nước đó có thật sự sạch để bảo vệ sức khỏe cho người sử dụng và mang lại hiệu quả không thì chưa thể biết được.

Vietdream là nơi cung cấp lõi lọc CDI và các sản phẩm máy lọc nước sử dụng công nghệ CDI giúp mang đến nguồn nước sạch tối ưu, giữ lại khoáng chất tự nhiên có lợi cho cơ thể. Không những vậy, công ty còn đáp ứng khách hàng thiết kế lọc theo công suất được yêu cầu. Công nghệ lọc nước CDI giúp lọc sạch nhiều loại nước khác nhau: Nước mưa, nước cứng, nước lợ, nước nhiễm mặn, … cũng như tiết kiệm nguồn nước, nguồn điện cho gia đình.

Bảo vệ cơ thể chúng ta bằng nguồn nước sạch là còn đường gần nhất giúp mọi người luôn khỏe mạnh. Vì sức khỏe của mỗi thành viên trong gia đình hãy luôn quan tâm chất lượng sống nhiều hơn nữa.

Liên hệ ngay hotline 08 888 70967 để được tư vấn tốt nhất sản phẩm máy lọc nước Vietdream.

Công nghệ lọc nước CDI độc quyền tại Vietdream

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!