SU899064A1 - Электродиализатор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к конструкции в области электрохимии, в частности к конструкци м электродиалиэаторов .

Известен электродиалиэатор дл  обработки минерализованных вод, включающий корпус, анионообменные мембраны , образующие концентрировани  и обессоливани , и штуцеры подачи воды в камеры обессоливани  1.

Недостатком известного электродиализатора  вл етс  невысокий срок службы электродиализатора из-за образовани  осадков на мембранах.

Целью изобретени   вл етс  увеличение срока службы электродиализатора за счет предотвращени  осадкообразовани  на мембранах.

Поставленна  цель достигжетс  тем, что электродиализатор дл  обработки минерализованных вод, включающий корпус, анионообменные и катионообменные мембраны, образующие камеры концентрировани  и обессоливани , и штуцеры подачи воды в камеры обессоливани , дополнительно снабжен одной или несколькими обратноосмотическими мембранами, выполненньами из ацетатцеллюлозы и размео1енными в камерах концентрировани .

На чертеже представлен предлагаемый электродиализатор.

Электродиализатор состоит из камер опреснени  1 и 2, между которыми помещены камеры 3, 4 и 5. Камеры опреснени  1 и 2 образованы анионообменной мембраной 6 и катионообменной мембраной 7. Между камерами 1 и 2 расположены ацетатцеллюлозные

10 мембраны 8.

Минерализованную воду, содержащую смесь ионов, например Na , С 1 , Са и S04/ подают в камеры опреснени  1 и 2. Перед проведением процесса

15 ввод т в полость между двум  обратноосмотическими мембранами раствор соли, содержагчий ионы, которые не образуют осадки с ионами минерализованной воды, например NaCI. Под

20 действием пол  посто нного электрии Са

ческого тока катионы Na

и анионы С Г и из камер опреснени  1 и 2 мигрируют через катионои анионообменные мембраны соответственно в полость концентрировани .

Так как под действием пол  посто нного электрического тока обратноосмотические ацетилцеллюлозные мембраны преимущественно пропускают

30 одновалентные ионы Na и СГи задерживгиот двухвалентные ионы 50 то ионы проход т из камеры 3 через две обратноосмотические мембраны в камеру 4. В св зи с этим в камере 4 концентрируютс  растворимые соли NaC I и . Ионы С Г, в свою очередь, проход т из камеры 4. через две обратноосмотические мембраны в камеру 1, в которой концентрируютс  растворимые соли NaC I и СаС Растворы солей из камер 3 и 4 вывод тс  отдельными потоками. ; При размещении в камерах концентрировани  между катионо- и анионообменными мембранами двух и более обратноосмотических ацетилцеллюлозных мембран разделение ионов С 1 и SO/улучшаетс , так как обратноосмотические мембраны образуют одн или несколько камер, заполненных раствором NaCI, которые  вл ютс  дополнительным барьером дл  ионов Сг(и . Камеры с раствором NaC I , ограниченные обратноосмотическими мембранами , в обмене ионов не участвуют а обеспечивают только передвижение ионов СРи поэтому солесодержание раствора в них измен етс  незначительно .

При размещении в камерах концентрировани  одной обратноосмотической ацетилцеллюлозной мембраны раз .деление ионов Na и , С Г и 50д худшее,чем s случае двух обратноосмо тических ацетилцеллюлозных мембран. Это св зано с уменьшением селективкого барьера дл  ионов So5 .

Следует отметить, что если бы в камере концентрировани  между катионо- и анионообменными мебранами не помещали хот  бы одну обратноосмотическую ацетилцеллюлозную мембрану , а в полости опреснени  подавали бы минерализованную воду,- содержащую ионы, которые могли бы при концентрировании давать труднорастворимые осадки, то в полост х концентрировани  должны были бы образоватьс  осадки.

В известном электродиализаторе максимальное значение концентрации ионов 50 , полученное в начале эксперимента в полости концентрировани , составл ет 4,8 г/л и в дальнейшем за 10,7 ч снижаетс  до 2,6 г/ т.е. в 1,85 раза. При этом увеличиваетс  напр жение и затраты электроэнергии на процесс электродиализа. Наблюдаемое ухудшение характеристик процесса электродмализа вызвано образованием в полости концентрировани  на ионообменных мембранах осадка сульфата кальци . Толщина сло  осадка сульфата кальци  после истечени  13 ч эксперимента достигает 1-1,2 мм

В предлагаемом электродиализаторе минерализованную воду подают в камеры опреснени  2 и 5 электродиализатора . В электродные полости поступает 0,1 н. раствор NaCI. Плотность тока, при которой работает аппарат, составл ет 0,5 А/дм. В камерах 2 и 5 получают пресную воду примерно такого же качества, как и в предыдущих примерах. Содержание -ионов 50 в процессе электродиализа достигает в камере 4 8,2 г/л, а в .камере 3 1 ,38 г/л. В течение последних п ти из одиннадцати часов работы электродиализатора эти значени  концентраций практически не измен ютс .

Таким образом, использование предлагаемого способа дл  очистки минерализованных природных и сточных, например шахтных, вод, а также других растворов позвол ет вести процесс электродиализа без предварительной их подготовки, заключающийс  в удалении ионов, образующих при электродиализе осадки на ионообменных мембранах .

Согласно предварительному подсчету экономический эффект от внедрени  предлагаемого способа на водоочистной станции с производительностью 1000 составит 42 тыс.руб..в год за счет исключени  стадии предварительной очистки воды от ионов, образующих в процессе электродиализа осадки на ионообменных мембранах, а вследствие этого увеличение срока службы электродиализатора .

Claims (1)

1. Гребенюк В.Д. Электродиализ. Техника. К., 1976, с. 22. .

На Са

«:.

so