Обессоливание воды электродиализом

Сущность электрохимического обессоливания воды электро-диализом заключается в том, что в электрическом поле, созда-ваемом при пропускании постоянного тока через слой воды, происходит перенос ионов растворенных в воде солей. Прост-ранство между анодом и катодом с помощью диафрагмы разделено на отсеки: в среднем отсеке находится обессоливаемая вода. Под действием постоянного тока в анодный отсек переходят анионы , а в катодный отсек - катионы, а находящаяся в среднем отсеке вода таким образом обессоливается. Кроме анионов растворенных в воде солей в переносе электричества принимают также участие диссоциированные молекулы воды.

Вследствие большого расхода электроэнергии метод электро-химического обессоливания воды долгое время не получал широкого применения, потому что стоимость такого обессоли-вания была выше, чем при других методах. В последние годы удалось значительно повысить эффективность и экономичность обессоливания воды электродиализом. Это достигнуто благодаря внедрению специальных электрохимически активных диафрагм, которые отличаются от обычно применявшихся тем, что облада-ют избирательной ионой проводностью (способны пропускать через себя либо анионы, либо катионы). Наличие ионитовых диафрагм не дает возможности ионам Н⁺ и ОН^- попадать в среднюю камеру, а также исключает встречное движение ионов из электродных камер.

Обессоливание воды методом обратного осмоса

Метод обратного осмоса заключается в фильтровании растворов под давлением через полупроницаемые мембраны, пропускающие растворитель и не пропускающие полностью или частично удаляемые молекулы или ионы растворенных веществ. В основе описываемого способа лежит явление осмоса – самопроизвольного перехода растворителя через полупроницаемую перегородку в раствор. Давление, при котором наступает равновесие, называется осмотическим. Если со стороны раствора приложить давление, превышающее осмотическое, то перенос растворителя будет осуществляться в обратном направлении, что отразилось в названии процесса "обратный осмос".

Схема очистки воды методом обратного осмоса

Узел очистки

Сточная вода после предварительной очистки от грубодисперс-ных частиц насосами подается к двухслойным фильтрам (1), предназначенным для удаления из исходной воды коллоидно-дисперсных взвешенных твердых частиц.

Рис. 58 Схема очистки воды методом обратного осмоса

Двухслойный фильтр (1) представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, заполненный фильтрующей насадкой из антрацита и марганцевого песка. Исходная вода под давлением до 0,6 МПа подается в верхнюю часть фильтра через входное распределительное устройство, проходит сверху вниз слой антра-цита, где происходит грубая фильтрация воды, а затем слой марганец-содержащего влажного песка, предназначенного для более тонкой фильтрации. Механические примеси воды задержи-ваются фильтрующим составом, а осветленная вода выходит через дренажную коллекторную систему, расположенную в нижней части аппарата. Дренажная система покрыта слоем гравия с различной крупностью зерен, что способствует более равномер-ному распределению потока и препятствует уносу из аппарата фильтрующих сред. По мере загрязнения фильтрующего мате-риала, происходит увеличение гидравлического сопротивления фильтра и уменьшается его производительность. С целью вос-становления фильтрующей способности фильтров один раз в сутки производится их промывка. Для этого вначале произ-водится взрыхление фильтров сжатым воздухом, в результате чего фильтрующий материал переходит во взвешенное состояние, а затем промывка исходной водой, поступающей снизу вверх. Обратная промывка производится в течение 15 минут. Промы-вочная вода сбрасывается в канализацию. По окончании взрых-ляющей обратной промывки, производится промывка фильтров рабочим потоком воды в течение 5 минут. Фильтрат при этом также сбрасывается в канализацию. После двухслойных фильтров (1) вода поступает к фильтрам предварительной очистки (2). Перед этими фильтрами в поток воды вводят антинакипин и метабисульфит натрия, предназначенный для связывания имею-щегося в воде хлора. Для предупреждения карбонатных отло-жений предусматривается дозировка в поток воды серной кислоты в количестве, необходимом для поддержания рН=3,0-7,5. Фильтры 2, выполняющие роль смесительной камеры, обеспе-чивают равномерное распределение реагентов в потоке воды и предназначены для окончательной очистки воды от взвешенных частиц размером более 5 микрон. В качестве фильтрующего материала используются собранные в кассету патроны из пористого полипропилена с размером пор 5 микрон. В каждом узле установлено 2 фильтра. При перепаде давления на фильтре 0,1-0,12 МПа патронные фильтры подлежат замене. Замена производится не реже 1 раза в 10 дней.