ЗАГРУЗКА САЙТА
Х

Подготовка воды перед электродиализом

Электродиализ предъявляет специфические требования к воде, подаваемой на опреснение. Они обусловлены тем, что многие вещества, для которых ионообменные мембраны непроницаемы, осаждаются в камерах аппарата, увеличивая их электрическое и гидродинамическое сопротивление. Ионообменные мембраны чаще всего отравляются веществами, находящимися в коллоидном состоянии, и веществами, имеющими малую подвижность в фазе ионита. Задачей подготовки воды перед электродиализом является возможно полное удаление этих примесей.

Из коллоидов, присутствующих в воде, чаще всего встречаются глинистые и песчаные частицы, гидроокиси тяжелых металлов, различные микроорганизмы и частицы гниющих органических остатков. Обычно эти примеси в природной воде имеют избыточный отрицательный заряд и в электрическом поле камер обессоливания и концентрирования движутся в сторону анода, осаждаясь на анионообменных мембранах.

Из существующих методов удаления коллоидных частиц наиболее распространено коагулирование с последующим отстаиванием и фильтрацией через фильтры разнообразных конструкций. Из веществ, обладающих малой подвижностью в фазе ионита, в природных водах наиболее часто встречаются гуминовые и фульвокислоты, а также железо и марганец. Концентрация этих веществ в природных водах колеблется в довольно широких пределах.

На крупных водопроводных станциях воду от веществ гуминового комплекса очищают сорбцией на коллоидной гидроокиси алюминия, получающейся в процессе коагулирования, применением окислителей (хлора и озона) и специальных адсорбентов - активированных углей, которые вводятся в воду чаще всего в пылевидном состоянии. На основе имеющегося опыта эксплуатации электродиализных опреснительных установок рекомендуется поддерживать следующий состав воды, подаваемой в электродиализатор:

Технические данные Показатели
Окисляемость, не более 3—5 мг O2
Содержание взвешенных веществ не более 1-2 мг/л
Содержание железа и марганца (суммарное), не более 0,05 мг/л

Окисляемость большинства солоноватых подземных вод, как правило, не превышает 3—5 мг O2/л. Однако содержание железа и марганца нередко достигает 7 мг/л и более. При таком содержании железа количество активного хлора, образующегося на аноде, оказывается достаточным, чтобы снизить концентрацию этих ионов только до 0,8—1,5 мг/л. Более глубокое удаление железа и марганца может быть достигнуто Н+- или Na+ - катионированием.

Электродиализ как метод деминерализации воды свободен от недостатков, свойственных ионному обмену. С ростом температуры на 1°С эффект обессоливания увеличивается на 1-1.5%. Это объясняется, с одной стороны, повышением удельной электропроводности обрабатываемой воды и силы тока, проходящего через установку, а с другой - повышением предельной плотности тока и увеличением вследствие этого выхода по току.

Возможность получения глубоко обессоленной воды методом электродиализа с ионообменной заправкой была показана еще в 1955 г.

При обессоливании водопроводной воды, прошедшей угольный и катионитовый фильтры, в установке в течение каждого дня работы удельное сопротивление выходящей воды сначала возрастает, а затем достигает некоторого предела. Такое поведение рассматриваемой системы может быть связано с «отдыхом» смол в течение ночи, когда примесные противоионы смол равномерно распределяются по всему объему зерна. При включении тока равномерное распределение противоионов смол нарушается: на границах анионит - катионит постепенно происходит регенерация смол, условия сорбции примесных ионов улучшаются и удельное сопротивление обрабатываемой воды постепенно повышается, достигая некоторого предела. При этом сопротивление камеры обессоливания увеличивается, а сила тока, протекающего через установку, падает.