SU1726389A1 - Method for desiliconizing of water - Google Patents
Method for desiliconizing of water Download PDFInfo
- Publication number
- SU1726389A1 SU1726389A1 SU904823472A SU4823472A SU1726389A1 SU 1726389 A1 SU1726389 A1 SU 1726389A1 SU 904823472 A SU904823472 A SU 904823472A SU 4823472 A SU4823472 A SU 4823472A SU 1726389 A1 SU1726389 A1 SU 1726389A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- water
- membranes
- current density
- degree
- alkaline
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к прикладной электрохимии, в частности к электромембранной технологии, и может быть использовано дл получени деионизованной воды из природных вод и производственных растворов с высоким исходным содержанием соединений кремни . Целью изобретени вл етс увеличение степени очистки воды от соединений кремни и исключение потреблени химреагентов. Способ обескрем- нивани воды путем электродиализа провод т в электродиализаторе с чередующимис бипол рными и анионообменными мембранами, образующими щелочные и кислотные камеры, при плотности тока 0,05- 0,5 А/дм2, причем обрабатываемую воду подают в щелочные камеры. 2 табл., 1 ил.The invention relates to applied electrochemistry, in particular, to electro-membrane technology, and can be used to obtain deionized water from natural waters and industrial solutions with a high initial content of silicon compounds. The aim of the invention is to increase the degree of purification of water from silicon compounds and eliminate the consumption of chemical reagents. The process of water desaccination by electrodialysis is carried out in an electrodialyzer with alternating bipolar and anion-exchange membranes forming alkaline and acid chambers at a current density of 0.05-0.5 A / dm2, and the water being treated is fed into alkaline chambers. 2 tab., 1 Il.
Description
ЧH
ЁYo
Изобретение относитс к прикладной электрохимии, в частности к электромембранной технологии, и.может быть использовано дл получени деионизованной воды из природных вод и производственных растворов с высоким исходным содержанием соединений кремни .The invention relates to applied electrochemistry, in particular to electro-membrane technology, and can be used to obtain deionized water from natural waters and industrial solutions with a high initial content of silicon compounds.
Наиболее близким к за вленному по технической сущности вл етс электррди- ализный способ удалени силикатов, в.котором обескремнивание осуществл ют в электродиализном аппарате с чередующимис анионообменными и катионообменньг-. ми мембранами. Дл перевода силикатов в анионную форму обрабатываемую воду предварительно подщелачивают до значений рН 9,5-11,5 любыми растворимыми гид- роксйдами, либо содой.The closest to the claimed technical essence is the electrodialysis method of removing silicates, in which the desiliconization is carried out in an electrodialysis apparatus with alternating anion-exchange and cation-exchange-. mi membranes. To convert the silicates into anionic form, the treated water is pre-alkalized to pH values of 9.5-11.5 with either soluble hydroxide or soda.
Недостаток способа заключаетс в использовании реагентов дл поддержани необходимого значени рН воды. Кроме того , способ не позвол ет достичь высокой степени очистки воды от соединений кремни .The disadvantage of the method is the use of reagents to maintain the required pH of the water. In addition, the method does not allow achieving a high degree of water purification from silicon compounds.
Целью изобретени вл етс увеличение степени очистки воды от соединений кремни и исключение потреблени химреагентов .The aim of the invention is to increase the degree of purification of water from silicon compounds and eliminate the consumption of chemical reagents.
Указанна цель достигаетс тем, что в способе обескремнивани воды электродиализом в электродиализаторе с чередующимис ионообменными мембранами, одни из которых - анионообменные, в качестве других мембран используютс бипол рные мембраны, обращенные анионообменной стороной к аноду с образованием кислотных и щелочных камер, исходную воду подают вThis goal is achieved by the fact that in the process of desilicating water by electrodialysis in an electrodialyzer with alternating ion-exchange membranes, some of which are anion-exchange, bipolar membranes facing the anode with the formation of acid and alkaline chambers are used as other membranes
VJVj
ю оyoo o
СА 00 ЮSA 00 Yu
щелочные камеры и процесс ведут при плотности тока 0,05-0,5 А/дм2.alkaline chambers and the process is carried out at a current density of 0.05-0.5 A / dm2.
На чертеже представлена схема электродиализатора , используемого дл удалени силикатов, состо щего из чередующихс анионообменных 1 и бипол рных 2 мембран, образующих щелочные 3, кислотные 4, электродные 5, 6 камеры. Катод 7 выполнен из нержавеющей стали Х18Н10Т, в качестве анода 8 используют оксидный рутениево-титановый электрод. Бипол рные мембраны 2 анионитовой стороной обращены к катоду 7.The drawing shows an electrodialysis circuit used to remove silicates consisting of alternating anion-exchange 1 and bipolar 2 membranes forming alkaline 3, acid 4, electrode 5, 6 chambers. The cathode 7 is made of stainless steel X18H10T, as the anode 8 using an oxide ruthenium-titanium electrode. The bipolar membranes 2 face the cathode 7 with an anionic side.
Очищенную воду подают в щелочные камеры 3 электродиализатора. Под действием внешнего посто нного электрического пол в бипол рной мембране 2 на границе раздела анионитовой и катионитовой сторон происходит диссоциаци молекул воды. Ионы гидроксила перенос тс в щелочную камеру 3 и смещают рН обрабатываемой воды до значений 9,5-11,0, при этом силикаты переход т в анионную форму Н250з, ЗЮз и под действием электрического пол вместе с гидроксил-ионами мигрируют через анионообменную мембрану 1 в кислотную камеру 4. Протоны водорода перенос тс из бипол рной мембраны 2 в кислотную камеру 4, нейтрализуют по вившиес здесь гидроксил-ионы, а их избыток преп тствует нежелательному процессу осадкообразовани кремниевой кислоты в этих камерах.The purified water is fed into the alkaline chambers 3 electrodialyzer. Under the action of an external constant electric field in the bipolar membrane 2 at the interface between the anion exchangers and cation exchangers, water molecules dissociate. Hydroxyl ions are transferred to the alkaline chamber 3 and the pH of the treated water is shifted to values between 9.5 and 11.0, while the silicates are converted to the anionic form H2503, U3S, and under the action of an electric field with hydroxyl ions migrate through the anion-exchange membrane 1 acid chamber 4. Hydrogen protons are transferred from bipolar membrane 2 to acid chamber 4, neutralize the hydroxyl ions that are present here, and their excess prevents the undesirable process of precipitation of silicic acid in these chambers.
Пример. Дл обескремнивани воды были собраны два геометрически одинаковых электродиализатора. В аппарате по предлагаемому способу использовали ани- Янробменные мембраны МА-41И1 и бипол р- ные мембраны МБ-3 2. В аппарате, собранном по прототипу, вместо бипол рных мембран использовали катионообмен- ную мембрану МК-40. Исходный раствор, содержащий 15 мг/л силиката натри , подавали в пр моточном режиме в щелочные 3 (дл прототипа в обессоливающие) камеры аппаратов с одинаковой объемной скоростью 0,6 л/ч. Раствор, подаваемый в аппарат по прототипу, предварительно подщелачивали до рН 10,5. Кислотные 4 (в прототипе концентрирующие) и электродные камеры 5, 6 исследуемых аппаратов промывали дистиллированной водой с той же объемной скоростью. Процессы электродиализной очистки проводили в гальваностатическом режиме. При каждом фиксированном токе достигалось Стационарное состо ние, при котором рН и концентраци силикат-ионов, измеренные с 30- минутным интервалом, отличались не более чем на 3%.Example. For the desilification of water, two geometrically identical electrodialyzers were collected. In the apparatus according to the proposed method, the anionic membranes MA-41I1 and bipolar membranes MB-3 2 were used. In the apparatus assembled by the prototype, the cation-exchange membrane MK-40 was used instead of the bipolar membranes. The initial solution containing 15 mg / l of sodium silicate was supplied in a continuous flow mode to alkaline 3 (for the prototype to desalting) chambers of the apparatus with the same volumetric rate of 0.6 l / h. The solution supplied to the apparatus of the prototype, pre-alkalinized to a pH of 10.5. Acidic 4 (concentrating in the prototype) and electrode chambers 5, 6 of the devices under study were washed with distilled water at the same volumetric rate. The processes of electrodialysis purification were carried out in galvanostatic mode. At each fixed current, a steady state was achieved, in which the pH and concentration of silicate ions, measured at a 30-minute interval, differed by no more than 3%.
Результаты испытаний приведены вThe test results are given in
табл.1.Table 1.
Как видно из табл. 1, при одинаковой плотности тока в предлагаемом способе с бипол рными мембранами удаетс за проход вдвое снизить концентрацию силикатов , в то врем как в известном способе уменьшение концентрации силикатов не превышает 15%. При этом энергозатраты в предлагаемом способе в несколько разAs can be seen from the table. 1, with the same current density in the proposed method with bipolar membranes, it is possible to reduce the silicate concentration by half per pass, while in the known method the decrease in the silicate concentration does not exceed 15%. In this case, the energy consumption in the proposed method is several times
меньше, чем в известном. Таким образом, применение электродиализатора с бипол рными мембранами позвол ет эффективно обескремнивать воду без применени химреактивов.less than in the famous. Thus, the use of an electrodialyzer with bipolar membranes makes it possible to effectively descumber water without the use of chemical reagents.
В табл. 2 приведены результаты испытаний предлагаемого электродиализатора с целью определени оптимальной плотности тока.In tab. 2 shows the test results of the proposed electrodialyzer to determine the optimal current density.
Как видно из табл. 2, при плотности тока меньше 0,05 А/дм2 степень очистки воды отAs can be seen from the table. 2, when the current density is less than 0.05 A / dm2, the degree of water purification from
силикатов мала, при плотности тока больше 0,5 А/дм значительно увеличиваютс удельные энергозатраты. Поэтому дл проведени процесса обескремнивани выбран оптимальный интервал плотности токаsilicates are small; at current densities above 0.5 A / dm, the specific energy consumption increases significantly. Therefore, for carrying out the process of desiliconization, the optimal range of current density is chosen.
от 0,05 А/дм2 до 0,5 А/дм2, позвол ющий снизить концентрацию силиката натри в 2-5 раз при небольших энегозатратах. Таким образом, представленные в табл. 1 и 2 опытные данные свидетельствуют о достижении поставленной задачи за счет проведени процесса обескремнивани в электродиализаторе с чередующимис бипол рными и анионообменными мембранами при плотности тока 0,05-0,5 А/дм2.from 0.05 A / dm2 to 0.5 A / dm2, which makes it possible to reduce the concentration of sodium silicate by a factor of 2–5 with low energy consumption. Thus, presented in table. 1 and 2, experimental data indicate that the task has been achieved by carrying out the process of desilication in an electrodialyzer with alternating bipolar and anion-exchange membranes at a current density of 0.05-0.5 A / dm2.
Ф о р м у л а и з о б р ет е н и Способ обескремнивани воды злектро- диализом в электродиализаторе с чередующимис ионообменными мембранами, одниPh o r u m a l i z o b r e i n A method of water desiliconization by electrodialysis in an electrodialyzer with alternating ion exchange membranes, some
из которых анионообменные, отличающийс тем, что, с целью увеличени степени обескремнивани и исключени потребл - ни химреагентов, в качестве других мембран используютс бипол рные мембраны,of which are anion-exchange, characterized in that, in order to increase the degree of desintering and eliminate the consumption of chemical reagents, bipolar membranes are used as other membranes,
обращенные анионообменной стороной к аноду с образованием кислотных и щелочных камер в электродиализаторё, с подачей исходной воды в щелочные камеры и процесс ведут при плотности тока 0,05-0,5facing the anode with the anion-exchange side with the formation of acid and alkaline chambers in the electrodialyzer, with the supply of source water into the alkaline chambers and the process is carried out at a current density of 0.05-0.5
А/дм2.A / dm2
Сравнительна характеристика известного и предлагаемого способов обескремнивани воды с начальной концентрацией силиката натри 15мг/лComparative characteristics of the known and proposed methods of desilicating water with an initial concentration of sodium silicate 15 mg / l
Зависимость степени очистки и энергозатрат от - плотности тока в предлагаемом способеThe dependence of the degree of purification and energy consumption from current density in the proposed method
Таблица 1Table 1
Таблица 2table 2
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904823472A SU1726389A1 (en) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | Method for desiliconizing of water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904823472A SU1726389A1 (en) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | Method for desiliconizing of water |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1726389A1 true SU1726389A1 (en) | 1992-04-15 |
Family
ID=21513219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904823472A SU1726389A1 (en) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | Method for desiliconizing of water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1726389A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2396625A (en) * | 2002-12-28 | 2004-06-30 | Accentus Plc | Removal of an acid |
WO2013036354A1 (en) * | 2011-09-08 | 2013-03-14 | General Electric Company | Desalination system and method |
-
1990
- 1990-04-06 SU SU904823472A patent/SU1726389A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US № 4298442, кл. В 01 D 13/02, опублик. 1982. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2396625A (en) * | 2002-12-28 | 2004-06-30 | Accentus Plc | Removal of an acid |
WO2013036354A1 (en) * | 2011-09-08 | 2013-03-14 | General Electric Company | Desalination system and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100465579B1 (en) | Method and apparatus for electrodeionization of water | |
US5837124A (en) | Method and apparatus for preventing scale from precipitating in producing deionized water | |
US5593563A (en) | Electrodeionization process for purifying a liquid | |
KR19980033215A (en) | Fluorochemical Recovery and Recycling Methods Using Membranes | |
JP4403621B2 (en) | Electrodeionization equipment | |
JP4710176B2 (en) | Ultrapure water production equipment | |
JP2002143854A (en) | Electrochemical water treating device | |
SU1726389A1 (en) | Method for desiliconizing of water | |
JP3952127B2 (en) | Electrodeionization treatment method | |
JPH07313098A (en) | Production of low salt soysauce and apparatus therefor | |
JP2003001258A (en) | Electrolytic deionizing apparatus | |
US3767549A (en) | Method for producing basic aluminum chloride | |
JP4480903B2 (en) | Method for producing dealkalized water glass solution | |
SU1723047A1 (en) | Method of cleaning sewage from dissolved impurities | |
KR100692698B1 (en) | Electric deionizing apparatus and electric deionizing treatment method using the same | |
SU1433904A1 (en) | Method of treating water | |
SU1237230A2 (en) | Electrodialyser | |
JPH0663365A (en) | Method and device for electrodialysis | |
JPH06254356A (en) | Ph adjusting method of salt water incorporating hardly soluble salt group | |
JPH0471683A (en) | Method for substitution of discharge ion at electrode and application to desalting and concentration of salt water and production of pure water | |
RU2088317C1 (en) | Drinking water production plant | |
RU2050176C1 (en) | Electrodialyzer | |
JP2002119974A (en) | Pure water making method | |
SU1398884A1 (en) | Method of separating ions | |
SU1507413A1 (en) | Method of demineralization of water |