6.2 Аппараты для магнитной обработки воды

Э лектродиализные аппараты конструируются по типу фильтр-пресса (рис. 6.3) и включаются в схему водоприготовления последовательно или параллельно в зависимости от условий применения.

Рисунок 6.3 – Схема многокамерного электодиализного аппарата:

1 – вода на промывку электродной камеры; 2 – анод; 3 – катод; 4 – вода на промывку рассольных камер; 5 – подача обрабатываемой воды в обессоливающие камеры; 6 – верхняя нажимная плита; 7 – сток из электродной камеры; 8 – катионитная мембрана; 9 – прокладка в камере обессоливания; 10 – анионитная мембрана; 11 – прокладка в рассольной камере; 12 – отвод обработанной воды; 13 – отвод рассола; 14 – нижняя плита.

Чередование обессоливающих и рассольных камер обеспечивается рамками-прокладками из диэлектрика (паронита, полиэтилена и др.) толщиной 0,7—1,0 мм. Каналы для подвода и отвода исходной воды и рассола образуются проштампованными в рамках отверстиями. Сжатие рамок и мембран осуществляется с помощью торцевых плит. Внутри камер укладывается гофрированная сетка, которая дистанционирует мембраны и одновременно служит турболизатором потока воды. Исходная вода, используемая в электродиализных установках, требует предварительной обработки, чтобы свести к минимуму возможность образования в камерах осадков из взвешенных частиц, подверженных электрокоагуляции коллоидных частиц, шлама из твердой фазы СаСО₃ и Mg(OH)₂. Кроме того, из воды должны быть удалены ионы железа, марганца и органические вещества до концентраций менее 50 мкг/дм³ каждого, присутствие которых приводит к «отравлению» мембран, т.е. к снижению их электрической проводимости.

Необходимость предварительной очистки воды и относительно низкая (до 50 % при одной ступени) степень обессоливания на выходе из электродиализных аппаратов определили возможность комбинирования мембранной технологии с ионитным обессоливанием при обработке вод с повышенным исходным солесодержанием (более 500 мг/дм³). В этом случае электродиализные аппараты включаются в схему после предочистки и перед ионообменными фильтрами, что позволяет сократить расход реагентов на ионообменную часть и, следовательно, резко уменьшить количество сбросов ВПУ.

Аппарат (рис.6.4) представляет собой ванну, в которой погружены два электрода (катод и анод), а между ними находятся ионитовые гетерогенные диафрагмы (например, МК-40, МА-40) толщиной 0,6-0,7 мм. Эти диафрагмы обладают избирательной ионопроницаемостью, очень большим диффузионным сопротивлением и не очень высокой электропроводимостью. Избирательная ионопроницаемость заключается в том, что диафрагма из катионита (КУ-2) не пропускает анионы, но пропускает катионы, а анионитовые диафрагмы (из ЭДЭ-10П), наоборот, проницаемы для анионов и практически не проницаемы для катионов.

Под действием тока, проходящего последовательно через все камеры, катионы растворенных солей (например, натрия) переносятся к катоду, а анионы (например, хлора) – к аноду. Вследствие этого в одних камерах, образуемых диафрагмами (например, в чётных), получается обессоленная вода, а в других (нечётных) – рассол. В качестве материала для электродов рекомендуется графит или платина.

Электродиализные установки производи тельностью до 30м³/сут устраивает циркуляционными, при большой производительности – прямоточными. Отечественная промышленность серийно выпускает установки производительностью 12,24,120,350 и 1000м³/сут.

Рисунок 6.4 – Схема установки электродиализного обессоливания воды ЭОУ-НИИПМ-25 (Родник-3):

1-электродиализный аппарат; 2-электрический пульт управления; 3-ротаметры; 4-намывной фильтр для осветления исходной воды; 5-фильтр с активным углем для дезодорации; 6-датчик индикатора солесодержания; 7-электроконтактный манометр; 8-подача минерализованной воды; 9-отвод пресной воды.

Контрольные вопросы:

1. Принцип магнитной обработки воды.

2. Что называют электролизом?

3. Аппараты для магнитной обработки воды.