Электродеионизация воды
Во многих высокотехнологических производствах, таких как энергетика и микроэлектроника, большим спросом пользуется сверхчистая вода. Такая вода обладает электрическим сопротивлением 8-17 МОм/см и получается из предварительно подготовленной воды с общим солесодержанием 0,5-1 мг/л с помощью ионообменного обессоливания или методом электродеионизации (EDI).
Технология ионного обмена со смешанным слоем ионита позволяет создать крупнотоннажное производство ультрачистой воды по качеству приближающееся к теоретическому пределу 18,3 Мом/см с более низкой себестоимостью, чем при дистилляционном методе. Одним из недостатков ионообменной технологии является применение концентрированных кислот и щелочей для регенерации ионитов.
Финишная ступень промышленной водоподготовки с установленными блоками обратного осмоса и электродеионизации.
Технологии электродеионизации
Электродеионизация – это процесс непрерывной деминерализации воды с использованием ионообменных смол, ионселективных мембран и постоянного электрического поля. Это безреагентная, практически бессточная, малогабаритная технология получения высокочистой воды электрическим сопротивлением свыше 10 МОм/см.
Электродеионизация проводится в специальном модуле EDI, который состоит из смеси высококачественных ионообменных смол, анион- и катионоселективных мембран, помещенных между анодом и катодом. Подаваемая вода распределяется на три потока. Один поток проходит через каналы электродов, а два других – через каналы очистки и концентрирования, представляющие собой смесь катионита и анионита, разделенные между собой анионной и катионной мембранами.
Основной движущей силой процесса электродеионизации является разность потенциалов постоянного электрического поля по обе стороны мембранного канала, заполненного ионообменной смолой. Именно разность потенциалов обеспечивает перенос растворенных ионов из потока воды через ионселективные мембраны и непрерывную регенерацию ионита.
Под воздействием электрического поля катионы направляются через катионитовую мембрану к катоду, а анионы – к аноду. То есть под действием электрического поля ионы удаляются из камер фильтрата в камеры концентрата. Непрерывная регенерация ионитов производится ионами водорода и гидроксила, полученными в результате электролиза молекул воды под воздействием постоянного тока.
Потребление электроэнергии на одну ячейку постоянного электрического тока составляет до 0,55 кВт. Постоянный электрический ток обеспечивается выпрямителем в шкафу управления, качество воды регулируется изменением силы тока с помощью контролера. Концентрат отводится в дренаж, но наиболее целесообразно отправлять в емкость сбора осмотической воды.
Преимущества непрерывной электродеионизации IONPURE
- Низкие затраты электроэнергии
- В результате работы происходит непрерывная регенерация без использования химических реагентов;
- Не требуется замена ионообменной смолы;
- Достаточно низкие эксплуатационные затраты.
По всем параметрам системы электродеионизации значительно экономичнее, чем обычные системы ионообменного обессоливания. Затраты электроэнергии, необходимые для производства воды высокого качества, не велики. Зато регенерация смол без использования химреагентов позволяет снизить расходы на обслуживающий персонал. Отсутствие необходимости в емкостях для хранения химреагентов, насосах и оборудования для нейтрализации отходов также значительно снижает эксплуатационные расходы.
Электродеионизация непрерывного действия
Сферы применения систем электродеионизации:
- Фармацевтика/медицина.
- Парогенераторы/бойлеры.
- Микроэлектроника/производство полупроводников.
- Обработка поверхностей.
- Химическая промышленность/лаборатории и т.д.
Контроллер управления блока электродеионизации
Ограничения при использовании систем электродеионизации
- Чувствительность к хлору: Системы электродэионизации, как и обратноосмотические мембраны, очень чувствительны даже к незначительным концентрациям хлора. Поэтому перед подачей в систему электродиализа, вода должна проходить предварительную подготовку.
- Чувствительность к жесткости: Для большинства систем электродеионизации уровень жесткости питающей воды не должен превышать 0,02 мг-экв/л.
- Неэффективны при больших концентрациях CO2 Эффективность любых систем ионного обмена снижается при больших концентрациях CO2 в питающей воде.
Ячейки ЭДИ
Электродеионизация в вопросах и ответах на нашем сайте water.ru