|
Для повышения эффективности электродеионизации необходимо проводить предварительную обработку воды. Требования к качеству исходной воды определяются условиями обеспечения производства воды заданного качества, отсутствия загрязнения в D-каналах и осадкообразования в С-каналах. При этом лимитируется содержание взвешенных частиц, величина жесткости и общего органического углерода.
В большинстве случаев наибольшая опасность отложения нерастворимых солей реализуется на анионитной мембране со стороны камеры концентрата. Действительно, попадающие сюда ионы Ca + и Mg + мигрируют к анионитной мембране. Рядом с мембраной существует высокая концентрация ионов ОН – , движущийся через анионную мембрану к аноду, что увеличивает pH у поверхности мембраны, способствуя возникновению здесь идеальных условий для отложения нерастворимых солей.
Для того чтобы предотвратить солеотложение, концентрация в исходной воде определенных ионов, в частности, ионов жесткости, особенно регламентируется.
Типичные требования к питающей воде для установок электродеионизации представлены в табл. 6.1.
6.1. Требования к питающей воде для установок электродеионизации
Характеристика исходной воды |
Единицы измерения |
Значения |
р H |
|
5–9 |
Удельная проводимость |
мкСм/см |
< 20 |
Жесткость |
мг/л CaCO 3 |
< 1,0 |
Общий органический углерод |
мг/л |
< 0,5 |
Свободный хлор |
мг/л |
< 0,05 |
Металлы: Fe , Mn |
мг/л |
< 0,01 |
Кремний (SiO 2 ) |
мг/л |
< 1,0 |
Углекислый газ (СО 2 ) |
мг/л |
< 5,0 |
Мутность |
NTU |
< 1,0 |
Рабочая температура |
°C |
5–45 |
Входное давление |
атм |
0,7–5,0 |
Обессоленная вода заданного качества может быть получена с применением ионного обмена или обратного осмоса. Лучшей предподготовкой в данном случае является система двухступенчатого обратного осмоса. Технологическая схема обратный осмос – ЭДИ намного проще схемы обратный осмос – ионный обмен [58, 80, 81, 252–255, 269, 270]. К тому же, она гораздо экологичнее. Такая технология позволяет эффективно удалять любые частицы, общий органический углерод, ионы и растворенные органические загрязнения. Системы обратный осмос + ЭДИ считаются одними из самых перспективных для получения воды со стабильным удельным сопротивлением не менее 10 МОм x см.
Растворенные газы в системах обратного осмоса не удаляются. Для того чтобы удалить растворенные в воде газы (например, CO2 ), могут быть использованы мембранные дегазаторы (см. главу 7). Они способны снизить содержание углекислого газа в воде до 1–5 мг/л, а кислорода – до 1 мкг/л.
Удалению растворенного углекислого газа перед ЭДИ придается очень большое значение, так как в ЭДИ он удаляется незначительно, и в результате вносит в электропроводность полученной воды больший вклад, чем другие ионы.
На рисунке 6.10 показана зависимость сопротивления пермеата от содержания CO2 в питающей воде при разной температуре.
Рис. 6.10. Зависимость сопротивления пермеата от содержания CO2
в питающей воде при разной температуре |
