Проектирование водоподготовительной установки, разработка схемы и последующий её расчет, страница 9

Для подтверждения этого предположения в данной работе параллельно с основной выбранной схемой с ЭДИ, описание и расчет которой будет приведено ниже, был проведен расчет схемы, где финишная доочистка воды  проводится с применением ионного обмена. Данная схема представлена на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 – Схема альтернативной ВПУ

Исходная вода после механических фильтров подается на установку обратного осмоса. Затем вода поступает на установку Н-ОН ионирования с промежуточным декарбонизатором. В данном случае одной ступени обратного осмоса будет достаточно, так как для удаления свободной углекислоты предусмотрен декарбонизатор.

В результате расчета, который приведен в приложении Г, получены результаты, приведенные в таблице 2.5.

Таблица 2.5 Сравнение схем ВПУ с использованием ЭДИ и ионного обмена

Как видно из таблицы экономичнее как по эксплуатационным, так и по капитальным затратам является схема с использованием Н-ОН ионированием. Но при этом, в процессе функционирования схемы с применением ионного обмена будет образовываться около 900 м³ засоленных стоков, утилизация которых в условиях, обозначенных в исходных данных по проектированию данной ВПУ, не представляется возможной.

Таким образом, можно сделать вывод, что ЭДИ имеет как преимущества, так и недостатки по сравнению с ионным обменом и выбор должен осуществляться с учетом всех исходных условий. При этом должен быть выделен основной критерий, которым разработчик будет руководствоваться при выборе наиболее оптимальной в данных условиях схемы. Им может стать экологичность, экономичность, надежность или эффективность выбираемого процесса очистки воды. 

2.5 Описание процесса электродеионизации воды

Электродеионизация является электромембранным процессом очистки воды и сочетает в себе свойства ионообменных смол и ионоселективных (ионообменных, ионитных) мембран. ЭДИ позволяет получать большие объемы воды высокой степени очистки без значительных расходов реагентов, требующихся для регенерации ионообменного материала.

Ячейка ЭДИ (Рисунок 2.5) представляет собой электродиализный аппарат с чередованием катионообменных и анионообменных мембран, между которыми засыпаны ионообменные смолы ФСД. Смолы в этом случае являются переносчиками ионов, что обеспечивает завершенность деионизации и производство воды высокой степени очистки. В ходе ЭДИ осуществляется непрерывное производство ионов водорода и гидроксильных ионов за счет электролиза воды под действием постоянного тока. Эти ионы поддерживают смолы в активном состоянии, что избавляет от необходимости химической регенерации.

Таким образом, электродеионизация является экологически чистым процессом, так как стоки минимальны, а концентрат по общему солесодержанию чище исходной воды и может быть использован для подачи на установку обратного осмоса, который необходимо предваряет электродеионизацию, обеспечивая выполнение требований к воде для электродеионизации.