SU982712A1 - Способ обессоливани воды в электродиализаторе - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОБЕССОЛИВАНИЯ ВОДЫ В ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОРЕ

1

Изобретение относитс  к обессоливанию воды в электродиализных аппарата.х и может быть использовано в водоподготовке.

Известен способ обессоливани  воды в электродиализных аппаратах, при котором удаление образовавшихс  осадков с поверхности мембран производитс  периодически кислыми водными растворами при небольшой плотности тока 1.

Однакокачество обессоленной воды, получаемой потребителем, ухудшаетс  во времени . На период удалени  осадка и подготовительных операций аппарат довольно продолжительно не обессоливает воду.

Известен также способ обессоливани  воды в электродиализаторе с периодическим изменением пол рности электродов и одновременным с ним переключением потоков камер обессоливани  и концентрировани , вывода диолизата из камер обессоливани  в емкость дл  обессоленной воды и вывода воды из камер концентрировани  в дренаж и/или в емкость дл  рассола 2.

Недостатком указанного способа  вл етс  низкое качество обессоленной воды. При изменении пол рности электродов в камеpax обессоливани  с поверхности мембран происходит растворение осадка, образовавшегос , когда эти камеры  вл лись камерами концентрировани , т.е. до переключени . Растворившийс  осадок, попада  в обессоливаемую воду, увеличивает ее солесодержание . Кроме того, рассол, наход щийс  в этих же камерах, при изменении пол рности электродов и переключении гидравлических трактов неизбежно попадает в обессоленную воду. Все это приводит к тому, что

10 первые порции воды, выход щие из камер обессоливани  после переключени , имеют солесодержание значительно, выше, чем даже в исходной воде. Смешивание этих порций с обессоленной водой приводит к снижению ее качества. Процесс растворени 

15 образовавшихс  осадков с поверхности мембран довольно продолжителен по времени.

Целью изобретени   вл етс  увеличение степени обессоливани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что

20 согласно способу обессоливани  воды в электродиализаторе с периодическим изменением пол рности электродов и одновре.менным с ним переключение.м потоков ка.мер обессоливани  и концентрировани , вывода обессоленной воды в емкость дл  обессоленной воды и вывода воды из камер концентрировани  в дренаж и/или в емкость дл  рассола, после переключени  потоков воду, подаваемую в камеры обессоливани , в течение 3-5 мин подкисл ют до рН 0,5-1 и диализат в течение 6-15 мин сбрасывают в дренаж и/или в емкость дл  рассола. Кратковременное в течение первых 3- 5 мин после изменени  пол рности электродов подкисление обессоливаемой воды до рН 0,5-1 в 2-3 раза ускор ет процесс удалени  труднорастворимых осадков поливалентных ионов с поверхности мембран. Расход кислоты при этом невелик. Так как диализат сбрасываетс  в течение 6-15 мин, то камеры и тракт обессоливани  до направлени  диализата в емкость дл  обессоленной воды успевают промытьс  от остатков кислоты , рассола и основной массы растворившегос  осадка. Более сильное подкисление обессоленной воды ниже рН 0,5 нецелесообразно, так как ухудшаютс  механические свойства мембран армированных капроновой сеткой. При подкислении воды Ьыше рН 1 удаление осадка более продолжительно во времени. . Подкисление обессоливаемой воды в течение более длительного времени, чем 5 мин, требует более продолжительной отмывки трактов аппарата, расход кислоты при этом также увеличиваетс . Подкисление в течение менее 3 мин малоэффективно. Так как попадание кислоты в уже обессоленную воду нежелательно, то сброс диализата -должен осуществл тьс  в течение времени подкислени  с некоторым запасом, т.е. не менее 6 мин. Экспериментально установлено , что полное удаление осадков соединений жесткости с поверхности мембран при изменении пол рнос1И и подкислении до рН 0,5-1,0 не превышает 15 миН, без подкислени  иногда вообще не удаетс  полностью удалить осадки, особенно с прокладок и турбулизаторов. Сброс первых порций диализата в бак рассола позвол ет снизить .расход воды и кислоты на собственные нужды аппарата и особенно целесообразен при высоком концентрировании рассола. В случае получени  глубоко обессоленной воды более целесообразно сбрасывать первые порции диализата в дренаж, не допуска  высокого концентрировани  рассола, так как в этом случае увеличиваютс  энергозатраты на электродиализ и при возможных перетоках воды из камер концентрировани  в камеры обессоливани  значительно ухудшаетс  качество обессоленной воды. Пример I. Известково-коагулированную воду состава, мг.л: 197 SO4 72 СГ 32,4 СО| 3,4 ОН, 87 Na-, 50 6 0,15 железа , общее солесодержание 460-500 мг/л обессоливают в. электродиализном аппарате при напр жении 4В на  чейку и скорости протока 10 см/с. Исходное солесодержание рассола 2500 мг/л. Производительность аппарата 15 т/ч, изменение пол рности производ т через каждые два часа. Подкисление обессоливаемой воды не производ т. Всю воду из тракта диализата направл ют в бак диализата. Анализ солесодержанй  диализата на выходе из аппарата во врем  опытов приведен в табл. 1. За врем  опыта получено 30 т частично обессоленной воды. Вода с солесодержанием меньшим, чем в исходной воде начинает поступать в бак диализата через 10 мин после переключени , но степень обессоливани  низка . Средн   степень обессоливани  в расчете на суммарное солесодержание составл ет 42%. Разборка аппарата после 40 переключений показала отсутствие соединений жесткости на поверхности мембран, на поверхности сетки-турбулизатора и прокладках обнаружены соединени  железа и следы соединений жесткости. Пример 2. Известково-коагулированную воду состава, ,мг/л: 197 SOfl 72 С1 , 32,4 СО|: 3,4 ОН , 87 Nat 50 Са 6,0 Mg4 0,25 железа, общее солесодержание 460- 500 мг/л обессоливают в электродиализном аппарате при напр жении 4В на  чейку и скорости протока 10 см/с. Исходное солесодержание рассола 2500 мг/л. Производительность аппарата 15 т/ч, после изменени  пол рности и переключени  трактов контуров обессоливани  и концентрировани  воду, подаваемую в контур обессоливани  в течение 4 мин, подкисл ют сол ной кислотой до .рН 0,5, 6 мин сбрасывают в бак рассола, а затем направл ют в бак диализата . Анализ солесодержанй  диализата во врем  опытов приведен в табл. 2. За врем  опыта получено 28,2 т частично обессоленной воды. Вода с солесодержанием меньшим, чем в исходной воде, начинает поступать на выходе из аппарата через 5 мин после переключени . Средн   степень обессоливани  в расчете на суммарное солесодержание составл ет 53%. Разборка аппарата после 40 переключений показала, что поверхность мембран сетки-турбулизатора и прокладок свободна от каких-либо загр знений. Как видно из примеров, сброс первых порций воды, выход щей из контура обессоливани  после изменени  пол рности электродов , в бак рассола и кратковременна  кислотна  промывка камер позвол ют повысить общую степень обессоливани  с 42 до 53%. Подкисление контура обессоливани  ускор ет удаление осадка с поверхности мембран с 10 до 5 мин. Применение предлагаемого способа особенно целесообразно при частом изменении

пол рности электродов, а также глубоком обессоливании воды, когда попадание в диализат даже небольших количеств воды с высоким солесодержанием резко ухудшает его качество. Применение предлагаемого способа не требует больших капитальных затрат и сложных переделок в схемах. Экономическа  эффективность предлагаемого способа непрерывного обессоливани  воды в электродиализном аппарате за счет повышени  степени обессоливани  составл ет около 25 тыс. руб. в год на одну установку производительностью 100 частично обессоленной воды.

Таблица 1

Claims (2)

1.Гребенюк В. Д. Электродиализ. Киев, «Техника, 1976, с. 92.

2.Николаев Н. И. Диффузи  в мембранах М., «Хими , 1980, с. 29.