CDI và RO là hai công nghệ lọc nước uống trực tiếp với công suất lớn phổ biến hiện nay. Để giúp người dùng chọn lựa được công dụng phù hợp thì ta cùng đi sâu phân tích các điểm khác nhau của hai công nghệ này và ưu điểm nhược điểm của nó.
Màng CDI và màng RO khác nhau thế nào?
Công nghệ CDI là một tụ điện gồm nhiều tấm điện cực nano cacbon mang điện tích âm và điện tích dương xen kẽ nhau hoạt động theo nguyên tắc dòng nước đi song song với các tấm điện cực. Các ion hòa tan trong nước được hấp thụ bởi các điện cực bằng lực hút tĩnh điện. Các màng này không thấm nước, chỉ cho phép các ion được giữ lại.
Công nghệ RO sử dụng màng quấn xoắn ốc bán thấm với kích thước màng siêu nhỏ hoạt động theo nguyên tắc dòng nước được đẩy với áp suất cao vuông góc với màng lọc, màng lọc sẽ có chức năng chặn hoàn toàn các ion hòa tan trong nước, các phân tử và các hạt lớn hơn kích thước màng. Thường kích thước màng RO siêu nhỏ nên lọc ra nước tinh khiết.
Màng lọc ảnh hưởng như thế nào đến công suất lọc và chi phí vận hành?
Màng lọc RO
Màng RO rất tốt trong việc loại bỏ> 95% muối vì màng lọc loại bỏ chúng. Để đạt được điều này, nước phải được tác dụng ở áp suất cao để ép nước qua màng bán thấm. Nhược điểm đối với điều này là gấp đôi; Các màng, hoạt động như một rào cản, có thể dễ dàng bị bám bẩn bởi các chất dạng hạt. Ngoài ra, chi phí năng lượng sử dụng liên quan đến một máy bơm cao áp có thể rất cao. Với CDI, các màng không phải là một rào cản vật lý và có khả năng chống bám bẩn cao hơn nhiều.
Một tác động khác của sự khác biệt về màng lọc là hiệu quả hoạt động khi có sự thay đổi về nồng độ chất rắn hòa tan (TDS) trong nước.
Màng RO chặn lại hoàn toàn chất rắn hòa tan trong nước khiến màng dễ dàng bị tắc. Khi màng lọc bị tắc hoặc biến dạng sẽ không thể lọc được những bụi bẩn, rỉ sét, thuỷ ngân, tạp chất … làm giảm tuổi thọ của màng. Và đặc biệt là nước sẽ không được đảm bảo trước khi uống vào cơ thể. Chính vì thế hệ lọc RO luôn sử dụng cơ chế tự động sục rửa màng bằng cách phun nước trực tiếp lên màng lọc để đẩy các cặn bẩn bám trên màng ra ngoài bằng đường nước thải. Cơ chế này giúp tăng tuổi thọ của màng RO nhưng cũng tiềm ẩn nguyên nhân dẫn đến rách màng và làm tăng lượng nước thải.
Hệ RO thông thường xả thải từ 30% đến 50% và nó sẽ tăng dần sau thời gian sử dụng. Màng RO lọc hiệu quả giảm TDS tới 95% nên thích hợp lọc nước với nước có TDS cao nhưng nhược điểm tỷ lệ nước thải cao và chi phí vận hành lớn.
Màng lọc CDI
Đối với CDI, loại bỏ các ion hòa tan trong nước bằng lực hút tĩnh điện nên TDS càng thấp thì công suất lọc của CDI càng cao, TDS càng cao thì công suất lọc sẽ chậm hơn. Nước chạy song song với các tấm màng điện cực nên không gây tác động trực tiếp lên màng, các ion được hút về hai điện cực đễ được trung hòa trước bằng acid citric trước khi thải ra môi trường qua chu kì xả với một lượng nước thải rất ít, chỉ chiếm khoảng 10%.
Bên cạnh đó trung hòa các ion trước khi xả thải cũng là phương pháp giúp hoàn nguyên và tăng tuổi thọ của điện cực. Điều này giúp CDI tối ưu hóa chi phí vận hành của hệ thống.
Ngoài ra có nhiều ứng dụng không cần loại bỏ tới 95% TDS trong nước. Trong trường hợp này công nghệ RO thường phải pha trộn với nước cấp thô (đôi khi là dòng nước muối của RO) hoặc bổ sung khoáng với các phương tiện được chọn (sử dụng lõi lọc bù khoáng…). Ở đây, sự nhất quán của hỗn hợp có thể là một thách thức và thường mang lại ít kết quả tối ưu.
Với CDI, điện thế trên tụ điện có thể được điều chỉnh một cách đơn giản và dễ dàng kiểm soát tỷ lệ TDS loại bỏ khỏi nước cấp và có thể giữ lại khoáng tự nhiên trong nước. Điều này cũng có thể làm giảm chi phí hoạt động của hệ thống.
Mô hình dòng chảy CDI và RO khác nhau thế nào?
RO dòng chảy chạy vuông góc với màng và tạo áp lực nước trực tiếp lên màng lọc RO làm tăng nguy cơ rách màng và vi khuẩn làm ổ trên màng lọc khi áp lực dòng chảy không đẩy hết 100% chất bẩn trên màng. Điều này làm cho tuổi thọ màng RO chỉ từ 1,5 đến 3 năm là tối ưu và khi thay thế thì phải thay toàn bộ cụm lõi lọc RO.
CDI với dòng chảy chạy song song với các màng điện cực nên không tạo áp lực trực tiếp lên màng điên cực. Các tấm màng điện cực chỉ bị suy thoái theo thời gian sử dụng nên có tuổi thọ bền từ 5 đến 10 năm. Việc công suất màng lọc bị suy thoái có thể được xử lý ngay bằng việc đắp thêm các module lõi CDI bổ sung từng lõi mà không cần thay hế nguyên cụm lõi lọc CDI.
Thời gian hoạt động của CDI và RO khác nhau thế nào?
RO không được cấu hình để hoạt đông liên tục thường tối ưu trong khoảng 8h-10h/ 24h. Tuy nhiên trong những trường hợp khẩn cấp RO vẫn có thể hoạt động liên tục 24h/24h và cài đặt ngừng nghỉ theo cơ chế nước đầy bồn tự ngắt nhưng điều này sẽ làm tuổi thọ của màng lọc nhanh xuống cấp và thời gian thay thế nhanh hơn.
CDI được cấu hình để hoạt động liên tực 24h/24h và cài đặt thời gian ngừng nghỉ liên tục theo bồn chứa đi kèm. Điều này vẫn không gây tác động làm ảnh hưởng đến tuổi thọ màng lọc cũng như công suất lọc của hệ thống.
Chính sự khác biệt này về bản chất của màng lọc nên RO thường có công suất lọc tức thời cao để đảm bảo đủ nước sử dụng trong thời gian hoạt động tối ưu 8h-10h/24h. Điều này giúp RO giảm chi phí đầu tư bồn chứa đi kèm và có hiệu quả trong việc đáp ứng lượng nước lớn trong thời gian ngắn nhưng nếu hệ thống bị hư hỏng hoặc lỗi thì việc bồn chứa nhỏ chỉ đáp ứng trong thời gian ngắn và không duy trì được hoạt động của nhà máy.
CDI thì lại có công suất lọc tức thời thấp hơn nhưng vẫn đảm bảo đủ lượng nước sử dụng trong 24h. Hệ CDI thường sử dụng kết hợp bồn chứa lớn theo công suất sử dụng tối đa trong ngày. Điều này có nhược điểm làm tăng chi phí đầu tư bồn chứa ban đầu nhưng ngược lại trường hợp rủi ro hệ thống bị lỗi thì sẽ luôn đảm bảo có nước sử dụng trong ngày và vẫn đảm bảo được hoạt động của nhà máy.
Hiệu quả chi phí của 2 công nghệ
CDI có hiệu quả chi phí gấp nhiều lần RO dựa trên nồng độ TDS từ thấp đến trung bình. Biểu đồ 1 dưới đây hiển thị lợi ích chi phí của CDI so với RO ở mức TDS dưới 2.500 ppm.
Biểu đồ 2 dưới đây minh họa lợi ích chi phí năng lượng của CDI so với RO theo nhiệt độ nước. Với CDI duy trì chi phí năng lượng phù hợp ở tất cả các nhiệt độ nước.
Trong khi RO không còn hoạt động ở nhiệt độ cao hơn 45°C. CDI chuyên khử ion ở cả nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao trong khi vẫn duy trì hiệu quả năng lượng.
>>> Đề xuất: So sánh công nghệ lọc nước CDI và EDI
Các dòng sản phẩm công nghệ CDI hiện tại
Liên hệ ngay hotline 08 888 70968 để được tư vấn.
Maxdream – “Chúng tôi tin rằng chúng tôi sẽ thành công bằng sự khiêm nhường và tạo giá trị vượt trội”
