В начале 70-х гг. нами было предложено комбинирование электродиализа с ионным обменом для подготовки глу-бокообессоленной воды на ТЭС. Результаты исследований, проводившихся в МИСИ им. В. В. Куйбышева, были опубликованы [44—46]. Почти одновременно появились публикации в зарубежной литературе [47]. В последующие годы были введены в эксплуатацию комбинированные (электродиализ — ионный обмен) водоподготовительные установки с электро-диализными аппаратами в Японии [48].[ ...]
После предварительной обработки в осветлителях со взвешенным осадком, на скорых механических фильтрах и на включенных в схему установки сульфоугольных фильтрах вода поступала на электродиализный аппарат ЭДУ-2, собранный из чередующихся катионитовых и анионитовых мембран марок МК-40 и МА-40 размером 500X500X0,5 мм (рис. 49). Корпусные рамки лабиринтного типа с закладной сеткой, образующие рассольные и обессоливающие камеры, изготовлены из двух листов поливинилхлоридной пленки толщиной по 0,6 мм. Длина пути потока воды в камерах 180 см. Исследования проводились при скоростях движения раствора в ячейках аппарата 3; 6 и 9 см/с, что соответствовало пропускной способности установки 0,12; 0,24; 0,36 м3/ч, и напряжениях в интервале от 5 до 70 В (5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 70 В). Полученные результаты представлены в табл. 18.[ ...]
При работе аппарата на воде указанного состава максимальное снижение солесодержания наблюдалось при скорости 3 см/с и составляло 70% при напряжении на электродиализаторе 30 В (3,3 В на ячейку) без учета потерь напряжения на электродах. Дальнейшее увеличение напряжения в 2,3 раза позволило повысить эффект обессоливания до 75%, т. е. всего лишь на 7% больше предыдущего. При этом расход электроэнергии, затраченной на ведение процесса, возрос с 0,120 до 0,320 кВт ■ ч/м3, т. е. в 2,75 раза.[ ...]
Критическая плотность тока определялась по методике Коуана по изменению наклона вольт-амперной характеристики аппарата. Одновременно контролировалось изменение величины pH раствора в обессоливающих ячейках, также характеризующее предельный ток.[ ...]
Указанные критические условия создаются процессом поляризации, описанным в п. 3 гл. I.[ ...]
В рассматриваемом случае обессоливания пресных вод методом электродиализа процесс поляризации хотя и имеет сродство с процессом, происходящим при опреснении солоноватых и соленых вод, однако уже не играет решающей роли в степени обессоливания. Это подтверждается проведенными исследованиями.[ ...]
Рассмотрим отдельно процессы, происходящие в диффузионных слоях, прилегающих к анионитовой и катионитовой мембранам камер обессоливания в пределах единичного элемента прокладки, ограниченного двумя перемычками (для электродиализного аппарата АЭ-25).[ ...]
Если рассмотренный механизм изменения pH раствора при работе аппарата справедлив, то можно ожидать, что при введении значительного количества ионов Н+ в исходный раствор произойдет сдвиг предполагаемой границы диссоциации воды в сторону катионитовой мемраны. В этом случае будет наблюдаться подавление диссоциации в диффузионном слое, прилежащем к анионитовой мембране, и, наоборот, усиление ее у катионитовой мембраны, что будет проявляться в относительном подщелачивании обессоленного раствора и подкислении рассола. Такое же действие окажет, по-видимому, подщелачивание исходного раствора.[ ...]
Экспериментальные исследования подтверждают справедливость высказанного предположения. Данные по изменению pH кислых и нейтральных растворов в камерах электродиализатора при плотности тока выше’ критической приведены в табл. 19.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Вольт-амперные характеристики и кривые pH при солесо-держании воды 240 мг/л |
 |
| Вольт-амперные характеристики при солесодер-жании воды 500—2000 мг/л |
|
| Зависимость плотности тока 1 от солесодержания исходной воды С0 при различном напряжении и |
|