- Сопротивление дилюата, МОм-см 15–18
- Проводимость исх. воды, мкСм/см <10
- Степень извлечения, % 90–98
- Жесткость исх. воды, мкг-экв/л <20
- Номинальный поток через ячейку, м3/ч 2,8 для МК-2
- Входное давление, бар 1,2–7
Рисунок 2.6 – Установка электродеионизации производительностью 100 м3/ч
Та часть исходного потока воды, которая становится дилюатом, называется степенью извлечения (выходом продукта, recovery) системы. Современные ЭДИ установки работают с очень высокой степенью извлечения. Процесс ЭДИ обычно проводится при 90-95%-ной степени извлечения. Это достигается тем, что концентрат рециркулирует, увеличивая поток исходной воды, подающейся на модуль, и лишь небольшая его часть отбирается для поддержания заданной степени извлечения.
Компания GE Water Technologies рекомендует Степень извлечения 90% для исходной воды с жесткостью 20 мкг-экв/л. Если жесткость исходной воды меньше, чем 2 мкг-экв/л, то приемлемой является степень извлечения 95%. [19]
Если концентрация ионов в концентрационных камерах слишком мала, то повышенное электрическое сопротивление приводит к необходимости использования чрезмерно высокого напряжения в системе. Рециркуляция концентрата способствует росту электропроводности потока концентрата (за счет его насыщения ионами, удаляемыми из дилюационных камер) и росту электрической эффективности ЭДИ установок. При использовании ЭДИ установок со степенью извлечения от 90 до 95% остающиеся 5–10% потока исходной воды используются в качестве подпиточной воды для системы рециркуляции. В то же время 3–8% от величины исходного потока обычно отводится из ЭДИ системы (в качестве концентрата, который направляется на вход обратноосмотических установок), а 2% потока воды для подпитки тратится для промывки электродов и подлежит сбросу в дренаж (электролит).
Рисунок 2.7 – Схема потоков в ячейке ЭДИ
GE Water Technologies рекомендует вводить некоторое количество насыщенного раствора хлорида натрия (рассола) в концентрационную петлю установок ЭДИ для поддержания электропроводности рециркулирующего концентрата между 150 и 500 мкСм/см.
Используемая для приготовления рассола поваренная соль должна соответствовать следующим требованиям:
- NaCl > 99,95%
- Соли Са и Mg < 0,05%
- Соли Cu < 0,5 мг/л
- Соли Fe < 0,5 мг/л
- Соли тяжелых металлов < 2,0 мг/л
Концентрация насыщенного раствора соли равна примерно 320 г/л.
Два электрода скрепляют чередующиеся дилюационные и концентрационные камеры, создавая электрическое поле постоянного тока, направленное перпендикулярно потоку воды. Электроды могут быть сделаны из покрытого платиной титана или из других коррозионно-стойких материалов. Электродные камеры обычно шире, чем концентрационные камеры. Давление в электродном потоке поддерживается немного меньшим, чем давление в камере дилюата для исключения попадания электродной воды в поток получаемой воды.
Разложение воды вызывает повышение концентрации как гидроксид-ионов, которые потом мигрируют через слои анионита, так и ионов водорода, которые мигрируют через слои катионита. Если в смоле присутствуют ионы примесей, то для вытеснения этих ионов предельные значения рН будут достигать 12 для анионита и 2 для катионита. Это явление называется рН-поляризацией. Такие предельные значения рН могут способствовать отложениям на мембране. Высокие скорости в концентрационной камере минимизируют процесс отложения.
Следующая реакция имеет место на катоде:
2Н2О + 2е- → 2ОН- + Н2
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.