Метод обработки воды, направленный на снижение общего со-лесодержания, называется обессоливанием. Различают полное и частичное обессоливание воды. При полном обессоливании достигаемое остаточное солесодержание составляет десятые или сотые доли миллиграмма в 1 л воды. Если из воды удаляются только отдельные ионы для уменьшения общего солесодержания, то такое обессоливание называется частичным. Полностью обессоленная вода необходима в теплоэнергетике, при производстве чистых химических материалов, полупроводниковых приборов и в некоторых других отраслях промышленности. Опреснение морской и минерализованной воды для получения воды питьевого или технического назначения представляет один из вариантов частичного обессоли-вания.[ ...]
Обессоливание воды, идущей на питание паровых котлов, производится, если суммарное содержание сульфат- и хлорид-ионов в исходной воде не превышает 3—4 мг-экв/л. Рассмотрим схему полного химического обессоливания воды, приведенную на рис. 7. Первая ступень обессоливания представлена Н-катионитовым и ОН-анионитовым фильтрами. На сильнокислотном Н-катионитовом фильтре (сульфоуголь, КУ-2) происходит обмен основного количества катионов, содержащихся в воде, на эквивалентное количество ионов водорода катионита и переход гидрокарбонатов в свободную угольную кислоту. Регенерация фильтра производится серной или соляной кислотой.[ ...]
Третья ступень глубокого обессоливания воды представлена Н -катионитовым и ОН-анионитовым фильтрами и служит для обмена катионов и анионов, попадание которых в воду возможно в результате несвоевременного отключения отработанного ионитового фильтра. Два последних фильтра называются буферными и могут быть заменены фильтром смешанного действия, содержащим сильнокислотный катионит и сильноосновной анионит. Использование фильтров смешанного действия сопровождается трудностями их регенерации, так как при этом возникает необходимость разделения ионитов. Этого можно избежать, применяя метод электрохимической регенерации смешанного слоя ионита.[ ...]
Метод ионного обмена может быть применен и для опреснения минерализованных вод, но большие расходы на технологический процесс получения опресненной воды пока ограничивают его применение.[ ...]
Практически в мембрану наряду с обменивающимися ионами проникает некоторая часть ионов противоположного знака. Селективность мембраны определяется числом переноса ионов. Число переноса — это та доля электричества, которая переносится через мембрану ионами, имеющими знак заряда, противоположный заряду ионов, фиксированных на матрице. Для идеального случая число переноса ионов равно единице. Чем больше удельная обменная емкость мембраны, тем выше ее селективность.[ ...]
Использование трехкамерного электродиализатора нерентабельно из-за больших потерь электроэнергии при протекании электродных реакций окисления и восстановления. Значительная экономия электроэнергии получается, если обессоливание воды осуществляется в многокамерных электродиализаторах, состоящих из последовательно соединенных десятков и сотен камер (рис. 9). В таких установках создаются ячейки, отделенные друг от друга катионито-вой и анионитовой мембранами. У катода находится катионитовая мембрана, у анода — соответственно анионитовая. При этом количество электроэнергии, расходуемое на вторичные электродные реакции, снижается с 60—70 до 1—2%. В процессе работы установки в четных камерах получается обессоленная вода, а в нечетных образуются растворы высокой концентрации.[ ...]
Электродиализные установки применяются в основном для частичного обессоливания морских и минерализованных вод, а также в оборотных системах водоснабжения. Устойчивая работа установки и достигаемая степень обессоливания зависят от ионного состава воды. При большой карбонатной жесткости исходной воды наблюдается образование отложений карбоната кальция и гидроксида магния. Особенно заметно это в катодной камере, где в процессе электролиза создается щелочная среда. Электродиализ рационально использовать при минерализации воды от 3,5 до 35 г/кг и при остаточном солесодержании не менее 400 мг/л.[ ...]
Электродиализ может быть применен и для глубокого обессоли-вания воды с общим солесодержанием 300—500 мг/л. Для уменьшения электрического сопротивления межмембранный объем в камере обессоливания заполняется ионитами (катионитом и анионитом). Отработанные иониты подвергаются электрохимической регенерации. Для снижения расхода электроэнергии расстояние между мембранами сокращают до 0,2—0,3 мм.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схема установки для полного химического обессоливания воды |
 |
| Схема движения молекул воды через полупроницаемую мембрану |
 |
Аналогичные главы в дргуих документах:
| См. далее:Обессоливание воды |