การวิเคราะห์เชิงปฏิบัติของการประยุกต์ใช้หน่วยอิเล็กโทรไดอะไลซิส

หน่วยอิเล็กโทรไดอะไลซิสช่วยขจัดความกระด้างและฟลูออไรด์ในน้ำดื่ม

ในอนุราธปุระ ประเทศศรีลังกา น้ำใต้ดินมีความกระด้างและฟลูออไรด์เกินขีดจำกัด (ความเข้มข้นของฟลูออไรด์ 3.29 มิลลิกรัม/ลิตร สูงกว่ามาตรฐาน 3.29 เท่า) ซึ่งองค์การอนามัยโลกระบุว่าเป็นสาเหตุหลักของโรคไตเรื้อรัง หน่วยอิเล็กโทรไดอะไลซิสแบบกำหนดเป้าหมาย (TED) ซึ่งพัฒนาโดยสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติจีน (CIE) สามารถกรองน้ำใต้ดินได้ 300 ตันต่อวันด้วยเทคโนโลยีการโยกย้ายไอออนแบบเลือกสรร หน่วยอิเล็กโทรไดอะไลซิสนี้ผสานรวมฟังก์ชันการเติมกรดในน้ำด้วยอิเล็กโทรดและฟังก์ชันการกลับขั้วแบบปิดเครื่อง ซึ่งต้องการเพียงการปรับสภาพเบื้องต้นด้วยการกรองทราย อินเทอร์เฟซการใช้งานแบบปุ่มเดียวเหมาะสำหรับพื้นที่ที่ยังไม่ได้รับการพัฒนาทางเทคนิค ผลการบำบัดหลังการบำบัดแสดงให้เห็นอัตราการกำจัดแคลเซียม/แมกนีเซียม 98% ความเข้มข้นของฟลูออไรด์ต่ำกว่า 0.27 มิลลิกรัม/ลิตร (ตรงตามมาตรฐานน้ำดื่ม) ใช้พลังงาน 1.5 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อน้ำหนึ่งตัน ทำให้มีน้ำประปาที่เสถียรสำหรับประชาชน 1,500 คน

ลองดูวัสดุโลหะมีค่าอื่นๆ อะไรบ้างที่มีอยู่ในอุตสาหกรรมการบำบัดน้ำ

หน่วยอิเล็กโทรไดอะไลซิสในอุตสาหกรรมถ่านหิน เคมี และซีเมนต์

อุตสาหกรรมเคมีถ่านหินและปูนซีเมนต์ได้นำหน่วยอิเล็กโทรไดอะไลซิสมาใช้ในห่วงโซ่กระบวนการแบบปล่อยศูนย์ โรงงานปูนซีเมนต์บางแห่งใช้หน่วยอิเล็กโทรไดอะไลซิสแบบเมมเบรนเนื้อเดียวกันสำหรับความเข้มข้นทุติยภูมิ ส่งผลให้ค่าการนำไฟฟ้าของน้ำเข้มข้นเพิ่มขึ้นเป็น 147.7 มิลลิซีเมนส์/เซนติเมตร ด้วยอัตราส่วนความเข้มข้น 14.6 เท่า ทำให้สามารถนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ในระบบหมุนเวียนได้ เมื่อประมวลผลสารเข้มข้น RO ที่มีความกระด้างสูงโดยใช้หน่วยอิเล็กโทรไดอะไลซิสแบบขนานสี่หน่วย ทำให้เกิดการปรับขนาดและการเกิดประกายไฟจากอิเล็กโทรด การปรับปรุงประกอบด้วยการติดตั้งระบบตรวจสอบความกระด้างแบบออนไลน์สำหรับการแจ้งเตือนแบบเรียลไทม์ การแทนที่ด้วยอิเล็กโทรดโลหะผสมไทเทเนียม และการผสานรวมการกลับขั้วอัตโนมัติ หลังจากการปรับปรุงประสิทธิภาพ หน่วยอิเล็กโทรไดอะไลซิสสามารถทำงานต่อเนื่องได้นานถึง 1,200 ชั่วโมง ลดต้นทุนการบำบัดน้ำได้ 40%

เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานของหน่วยอิเล็กโทรไดอะไลซิสจะมีเสถียรภาพในระยะยาว

เสถียรภาพในระยะยาวขึ้นอยู่กับการป้องกันการเกิดตะกรันและการเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายกระแสไฟฟ้า กรณีศึกษาจากโรงงานอิเล็กทรอนิกส์หนานทง (ประเทศจีน) แสดงให้เห็นว่าการสะสมของแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์บนพื้นผิวเมมเบรนทำให้เกิดค่าความต้านทานพุ่งสูงเมื่อความแข็งทางเข้าเกิน 1.5 มก./ลิตร การติดตั้งถังเรซินปรับสภาพน้ำอ่อนแบบสองขั้นตอนและการทำความสะอาดแบบวนรอบด้วยกรดซิตริก 7% ทำให้อายุการใช้งานของแผ่นเมมเบรนเพิ่มขึ้นเป็น 5 ปี

โรงไฟฟ้า Lonics (เยอรมนี) ปรับปรุงความสม่ำเสมอของกระแสไฟฟ้าผ่านการออกแบบร่องจ่ายน้ำใหม่: การติดตั้งกริดแบ่งการไหลในถังเก็บน้ำของหน่วยอิเล็กโทรไดอะไลซิสช่วยลดการเบี่ยงเบนของการไหลจาก 15% เหลือ 3%; ตัวจ่ายน้ำโพลีเอทิลีนขนาด 0.4 มม. ช่วยปรับสมดุลการไหลของน้ำเพื่อป้องกันการแตกร้าวของเมมเบรน ด้วยการล้างด้วยแรงดันต่ำทุกสองเดือน ความต้านทานของเมมเบรนยังคงอยู่ต่ำกว่า 10 Ω·cm² สำหรับการบำบัดด้วยเวย์กรด Lactalis (แคนาดา) ได้นำโหมดสนามไฟฟ้าพัลส์ (PEF 5s/5s) มาใช้ ซึ่งช่วยเพิ่มการกำจัดแคลเซียมได้ 35.1% เมื่อเทียบกับโหมดกระแสต่อเนื่อง พร้อมทั้งลดความสามารถในการดูดความชื้นในผงแห้งแบบพ่นฝอยได้อย่างมีนัยสำคัญ

อัตราการเติบโตของตลาดหน่วยอิเล็กโทรไดอะไลซิส

ยอดขายหน่วยอิเล็กโทรไดอะไลซิสทั่วโลกสูงถึง 386 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2567 และคาดว่าจะเติบโตเป็น 889 ล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2574 ด้วยอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี (CAGR) ที่ 8.3% การพัฒนาเทคโนโลยีและการสะสมประสบการณ์การดำเนินงานกำลังขยายการประยุกต์ใช้งาน ตั้งแต่การบำบัดน้ำไปจนถึงการสกัดลิเธียมและอุตสาหกรรมอาหาร