De redenen voor de afname van de soortelijke weerstand tijdens de werking van EDI (Elektrodeionisatie) ultrazuivere watersystemen houden verband met factoren zoals de kwaliteit van het binnenkomende water, druk, stroomsnelheid, spanning en vervuiling van het voedingswater. Hieronder staan enkele van de belangrijkste oorzaken van de daling van de soortelijke weerstand van EDI-systemen voor ultrapuur water:
Het afvalwater van het RO-systeem voldoet niet aan de normen
Als het voedingswater een hoog zoutgehalte heeft, wordt aanbevolen om een bipolair RO-systeem (omgekeerde osmose). als pre-deïonisatiestap, waarbij de geleidbaarheid tussen 1–3 μS/cm wordt gehouden. Indien het CO2-gehalte in het voedingswater hoog is, is het raadzaam een ontgassmembraan of toren te gebruiken om CO2 te verwijderen. Voor pH-niveaus die te veel van neutraal afwijken, moet een pH-aanpassing worden gebruikt om de pH van het voedingswater tussen 7 en 8 te houden.
Problemen met de huidige controle van het EDI-systeem
Het verhogen van de bedrijfsstroom verbetert de waterkwaliteit. Zodra de stroom echter zijn maximum bereikt en blijft toenemen, kunnen overtollige H- en OH-ionen, gegenereerd door waterionisatie, ionenaccumulatie en verstopping veroorzaken, of zelfs terugdiffusie. Dit leidt tot een afname van de kwaliteit van het productwater.
Veranderingen in pH
Een hoog CO2-gehalte in het voedingswater van het EDI-systeem kan een negatieve invloed hebben op de productie van ultrapuur water. Als het CO2-gehalte hoger is dan 10 ppm, zal het EDI-systeem niet in staat zijn zeer zuiver water te produceren (dit is een cruciaal probleem).
IJzerverontreiniging
IJzerverontreiniging is een van de belangrijkste redenen voor de geleidelijke afname van de weerstand in EDI-systemen. Als gewone stalen buizen worden gebruikt in het ruwwater- en voorbehandelingssysteem zonder interne corrosiebescherming, zal het ijzergehalte toenemen. Zodra het ijzer is gecorrodeerd, lost het voornamelijk in water op als Fe(OH)2 en oxideert het verder tot Fe(OH)3. Fe(OH)2 is colloïdaal, terwijl Fe(OH)3 zich in een gesuspendeerde toestand bevindt. De hars in het EDI-systeem heeft een sterke affiniteit voor ijzer en kan, eenmaal geadsorbeerd, onomkeerbare reacties veroorzaken. Bij conventionele kation- en anionenuitwisselingsprocessen kan regeneratie of reiniging van de harsbedden het grootste deel van het ijzer verwijderen. Omdat er in een EDI-systeem echter geen sprake is van regeneratie of reiniging, hecht het ijzerspoor in het water zich zowel aan de kation- en anionharsen als aan de membranen. IJzer heeft een sterke elektrische geleidbaarheid en voordat het kan reageren met de kationische hars, migreert het onder invloed van hoge stroom naar het anionmembraan. Zuivere ijzerionen passeren gemakkelijk de membranen, maar colloïdale ijzerverbindingen dringen moeilijker door het anionmembraan en worden aan het oppervlak geadsorbeerd. Dit leidt tot verontreiniging van zowel de anion- als de kationmembranen, wat uiteindelijk een afname van de systeemprestaties en de waterkwaliteit veroorzaakt, en een geleidelijke vermindering van de weerstand.
Organische besmetting
Als er organische verontreinigingen in het voedingswater aanwezig zijn, kan omgekeerde osmose alleen organische colloïden met een molecuulgewicht groter dan 200 verwijderen. Organische stoffen met een lager molecuulgewicht (lager dan 200) komen in het EDI-systeem terecht. Deze stoffen met een laag molecuulgewicht worden geabsorbeerd door de kationen- en anionenuitwisselingsharsen in de componenten en hechten zich aan de oppervlakken van de kation- en anionenmembranen. Dit belemmert de ionenuitwisselingsreacties en vertraagt de ionenpenetratiesnelheid door de membranen, waardoor de prestaties van het EDI-systeem worden verminderd en de weerstand van het geproduceerde water wordt verlaagd.
