Опреснение воды электродиализом

Электропроводность растворов электролитов (проводников второго рода), к которым относятся и природные воды, обусловлена перемещением ионов. Опреснение воды электродиализом (электрохимическое опреснение) основано на том, что при пропускании через нее постоянного тока катионы движутся к катоду, а анионы —к аноду. Отделив анодное и катодное пространства от остального объема воды проницаемыми для ионов диафрагмами, в промежуточном пространстве можно получить воду со значительно меньшим солесодержанием, чем исходная. [c.672]

Опреснение воды электродиализом [c.1000]

При опреснении воды электродиализ имеет значительное преимущество перед дистилляцией, так как позволяет выделять соли из воды, а не воду из соленых растворов, как это происходит при выпаривании. Так, для дистилляции 1 воды требуется 630 кВт-ч энергии, а для обработки воды электродиализом (снижение солесодержания с 2 до 1 г/л) — 1 кВт-ч. [c.4]

Очистка сточных вод электродиализом основана на разделении под действием электродвижущей силы анионов и катионов. В электродиализаторе имеются анионо- и катионообменные мембраны. Метод широко применяется для опреснения соленых йод. С его помощью очищают сточные воды от соединений фтора и хрома при степени обессоливания 75—80 %, от радиоактивных загрязнений— при снижении активности на 99%. Срок службы мембраны зависит от загрязненности сточных вод взвешенными частицами и составляет 2—5 лет. [c.495]

ОПРЕСНЕНИЕ ВОДЫ — удаление из воды растворенных в ней солей с целью сделать ее пригодной для питья или для определенных технических целей. О. в. может быть достигнуто дистилляцией, вымораживанием, ионным обменом или электродиализом (см. Водоподготовка). [c.182]

Ионитовые мембраны применяют главным образом для электродиализа. Их используют для разделения электролитов и неэлектролитов, концентрирования растворов, выделения ионов из раствора, разделения продуктов электролиза в электролитических ячейках. Основное применение ионитовых мембран — обессоливание (опреснение) сильно минерализованных вод, в том числе морской воды. Электродиализ и электролиз в камерах с ионитовыми мембранами применяют также в химической промышленности (например, для выделения минеральных солей из морской воды, электролитического производства едкого натра и хлора), в пищевой и фармацевтической промышленностях (например, для удаления избыточной кислотности в соке цитрусовых, для очистки сыворотки крови) и в других областях (для дезактивации жидких радиоактивных отходов, преобразования энергии в топливных элементах и др.). [c.103]

В настоящее время практическое применение получили методы ионный обмен, электродиализ и дистилляция. При проектировании опреснительных установок выбор метода необходимо производить на основании технико-экономического сравнения вариантов с учетом стоимости реагентов, электроэнергии, топлива, соленой воды и воды для охлаждения конденсаторов испарительной установки. Для ориентировочной оценки можно принимать, что опреснение вод с солесодержанием до 2—3 г/л наиболее экономично производить ионным обменом, 2,5—15 г/л — электродиализом, более 10 г- т — дистилляцией. [c.671]

Физико-химическая характеристика опреснения и обессоливания воды электродиализом [c.672]

Поэтому электродиализ стали использовать для опреснения воды лишь с появлением селективных мембран — анионопроницаемых и катионопроницаемых,— обладающих хорошей электропроводностью и большим сопротивлением диффузии. Их применение позволило создать многокамерные электродиализаторы (100 — 200 камер в одной ванне) с приемлемым для практики расходом электроэнергии. [c.673]

Метод электродиализа целесообразно применять для опреснения воды с солесодержанием от 2500 до 15000 мг/л для получения воды с содержанием солей не ниже 500 мг/л. В ванну может подаваться вода со следующими качественными показателями [c.674]

Физико-химическая характеристика опреснения и обессоливания воды электродиализом. ................. [c.1191]

Метод электродиализа следует применять при опреснении вод с солесодержанием от 3000 до 10 000 мг/л для получения воды с содержанием солей не ниже 500 мг/л. Исходная вода, поступающая на электродиализную установку, может содержать взвешенных веществ не более 2 мг/л, железа не более 0,1 мг/л, соединений бора [c.272]

Мембраны могут принадлежать к четырем классам. Некоторые из них сравнительно инертны в электрическом отношении, как, например, мембраны из ацетата целлюлозы, используемые для опреснения воды за счет обратного осмоса. К этому же классу можно отнести пористый стеклянный диск. Ионообменные мембраны имеют заряженные группы, связанные с матрицей мембраны [13]. Следовательно, они стремятся вытеснить ионы того же заряда, что и связанный. Так, в катионообменных смолах числа переноса анионов малы. Такие мембраны используются для опреснения воды путем электродиализа. Третий класс содержит стекла, керамику и твердые электролиты [14, 15]. Стеклянная мембрана, в которой число переноса ионов водорода в области изменения химических потенциалов равно единице, применяется для создания электрода, который по существу обратим по ионам водорода, подобно водородному электроду. Такие электроды используются при измерении pH, поскольку они удобнее водородных электродов. Интересный класс составляют биологические мембраны [16, 17], которые стали предметом обстоятельных исследований того, как живые клетки транспортируют вещества и как они генерируют нервные импульсы. [c.163]

Электродиализ с использованием М. и. в качестве сепараторов, не пропускающих или ограниченно пропускающих ионы, широко применяют для опреснения соленых вод и для удаления электролитов из коллоидных р-ров и суспензий под действием электрич. тока. Солесодержание опресненных вод колеблется от 0,3 до 0,5 г/м . [c.86]

Опреснение воды методом электродиализа сопровождается в начальный период вымыванием низкомолекулярных веществ из мембран, которые ухудшают органолептические свойства получаемой воды и способствуют появлению запаха. Поэтому рекомендуется проводить предварительную кислотно-щелочную обработку мембран. [c.97]

Процесс опреснения вод методом электродиализа основан на удалении ионо в солей из раствора под действием поля постоянного электрического тока с помощью селективно-проницаемых ИО.НИТОВЫХ мембран. [c.55]

В настоящее время опреснение воды мембранными методами (обратный осмос, электродиализ) считается наиболее экономичным. [c.112]

Электродиализ применяется для опреснения воды, т. е. для удаления растворенных минеральных солей, кислот, щелочей, [c.179]

Мембраны МК-40 и МА-40 хорошо зарекомендовали себя в процессах опреснения воды методом электродиализа свойства мембран после трех лет эксплуатации их в опреснительных установках не изменяются. [c.5]

Эффективность применения метода электродиализа для опреснения соленых вод зависит прежде всего от качества и размера ионообменных мембран, гидравлической системы распределения потоков жидкости в аппарате и конструкции самого электроионитового аппарата. Эти факторы практически определяют стоимость установки, удельный расход электроэнергии, затраты на эксплуатацию и стоимость опресненной воды. [c.145]

К началу наших исследований имеющиеся в литературе сведения были явно недостаточны для проведения конструкторских работ. Это заставило нас провести предварительные лабораторные и экспедиционные исследования на реальных морских и океанических водах, для чего нами была сконструирована и в 1964 г. испытана макетная электродиализная установка производительностью 2 л ч. Основным результатом этой работы был вывод, что метод электродиализа с отечественными ионообменными мембранами позволяет получить на судах опресненную воду, по содержанию макрокомпонентов соответствующую ГОСТ 2874— 54 на питьевую воду. Наилучшие результаты были получены при циркуляционной технологической схеме опреснения с прямоточной промывкой рассольных и электродных камер электродиализатора морской водой. [c.172]

Что касается медико-биологических и гигиенических исследований частично опресненной методом электродиализа с ионообменными мембранами морской воды, то полученные результаты позволяют отнести ее к водам хлоридно-сульфатно-натриевого тина с низкой карбонизацией, содержащим не присущие обычным питьевым водам концентрации микроэлементов бора и брома при предельно допустимых концентрациях хлоридов. [c.182]

Применение ионитовых мембран в электродиализе привело к значительному повышению эффективности процесса и снижению расхода электроэнергии на опреснение воды. Так, по данным О. С. Ленчевского, расход электроэнергии на опреснение воды озера Балхаш (содержащей 1,5 г солей в 1 л) составил 7 квт-ч на 1 м , а для воды Каспийского моря (содержащей 12 г в 1 л) расход электроэнергии был 35—49 квт-ч на 1 м . Использование в электродиализе ионитовых мембран с высокой электрохимической активностью, близкой к униполярной проницаемости для ионов, позволило перейти от конструкции приборов, включающих в себя отдельные трехкамерные ячейки, к многокамерным аппаратам. [c.187]

Электродиализ. Процесс очистки сточных вод электродиализом основан на разделении ионизированных веществ под действием электродвижущей силы, создаваемой в растворе по обе стороны мембран. Этот процесс широко использ5гют для опреснения соленых вод. В последнее время его начали применять и для очистки промышленных сточных вод. [c.98]

Интерес к методу связан, в первую очередь, с решением технологической задачи опреснения воды, но и этот интерес существенно снизился после появления рассматриваемого в следующем разделе метода обратного осмоса. Практически единственной успешна решаемой с помощью электродиализа через ионообменные мембраны аналитической задачей является выделение и концентрирование микропримесей из нерастворгшых в воде соединений. [c.218]

Впервые мембраны из ионообменных материалов с удовлевтори-тельными механическими и электрохимическими свойствами были получены в 1950 г. [1, 21. На протяжении всех последующих лет основные усилия исследователей были направлены в первую очередь на разработку метода деминерализации воды электродиализом. Обзор проделанных в этом направлении работ переведен недавно на русский язык [31. Накопленный опыт и многообразные физико-химические исследования, проведенные при освоении электродиализного опреснения, создали благоприятные условия для развития смежных областей применения электродиализа. [c.70]

Диапазон применения синтетических н природных ионообменнп-ков в настоящее время чрезвычайно широк — от миллиграммовых лабораторных колонок до многотонных водоумягчительных установок. Некоторые области их использования представлены в настоящем сборнике. Прежде всего, ионный обмен применяется для изучения состояния элементов в растворах (комилексообразование, полимеризация и т. д.) сюда же относятся все лабораторные работы со смолами в аналитическом аспекте. Далее идут исследования, результаты которых используются в заводских масштабах,— регенерация рабочих растворов, обессоливание вод и т. д. Получение чистых солей, фармацевтических и пищевых препаратов осуществляется промышленными предприятиями. Особое значение имеют исследования различных способов регенерации ионообменных колонн Интересными для читателя будут работы в области использования электродиализа для опреснения воды и электрохимической регенерации ионообменных смол, [c.3]

Приведены основные теоретические положения электродиализного метода обессоливания (опреснения) воды и концентрирования растворов неорганических солей. Даны рекомендации по проектированию электродиализаторов, выбору технологической схемы опреснения и методов оценки исходных параметров процесса. Рассмотрены комби-иироваямые схемы обессоливания воды (электродиализ — ионный обмен). [c.2]

Растворенные в воде соли удаляют путем дистилляции, электродиализа, ионного обмена и обратного осмоса. Дистилляция — это процесс превращения поступающей на обработку воды в водяной пар, который затем конденсируется. Дистилляция представляет собой один из способов, применяемых для опреснения морской воды. Электродиализ состоит в разделении положительных и отрицательных ионов с помощью селективных мембран, пропускающих при прохождении постоянного электрического тока ионы из обрабатываемого раствора, находящегося по одну сторону мембраны, к концентрированному раствору, находящемуся по другую сторону мембраны. Проблемы, возникающие при электродпализном способе опреснения воды, сопряжены с химическим осаждением слаборастворимых солей и засорением мембраны коллоидными массами. Для предотвращения засорения мембран опресняемая вода из поверхностных источников должна пройти предварительную обработку (химическое осаждение и очистка с использованием активного угля для извлечения из воды молекул органических веществ и коллоидов). Обессолнванпе, проводимое путем ионного обмена, описано в п. 7.9. Вследствие высокой стоимости этих процессов, по-видимому, ни один из них не найдет широкого применения в практике очистки воды. [c.212]

Цель модификации полимерных пленок — улучшение их механических или физических свойств, адаптация к определенным приложениям и условиям эксплуатации. Этого можно достичь, подвергая пленки механической или химической обработке. Поверхностная обработка модифицирует кристаллическую морфологию и поверхностную топографию, увеличивает поверхностную энергию и удаляет вредные примеси. Для хорошей адгезии поверхности необходимо удаление загрязнений. Реализация других способов дополнительной обработки, таких как печать, внешняя отделка и ламинирование, облегчается благодаря введению поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые изменяют поверхностное натяжение наносимых на полимер материалов. Кроме того, присутствие полярных азотсодержащих мономеров на поверхности полимерной пленки позволяет получать иономеры — такие пленки можно использовать в качестве ани-онобменных мембран в процессах электродиализа, для опреснения воды [1], в качестве носителя для иммобилизации медицинских препаратов [2] или разделителя в щелочных аккумуляторах [В] и топливных ячейках и т.д. [c.209]

К физическим способам относятся термический способ (кипячение), дистилляция и вымораживание. Термический способ основан на уменьшении растворимости карбонатов щелочноземельных металлов при повышении температуры, вследствие чего эти соли выпадают в осадок. Кроме того, находящиеся в зоде бикарбонаты кальция и магния при нагревании разлагаются, образуя нерастворимые карбонаты. Для более полного З даления солей надо длительно кипятить воду под давлением. Дистиллированную воду, не содержащую солей, получают в испарительных установках, В районах с жарким климатом для дистилляции воды может быть использована солнечная энергия (гелиоопреснение). Для получения опресненной воды. методом вымораживания используют холодильные установки Существуют также электрохимические способы, основанные на использовании электродиализа и электроосмоса. Применяются и комбинированные способы, например термический способ ко.мбинируют с известково-содовы.м. [c.33]

При опреснении воды методами гиперфильтрации и электродиализа соотношение между главными ионами в получаемой воде сохраняется таким же, как в исходной. Мембранами предпочтительно задерживаются ионы поливалентных металлов, галогеннд-ионы, но в малой степени задерживаются такие микроэлементы, как бор. Поэтому в опресненной воде содержание бора может превышать ПДК [c.96]

Электродиализ. Электродиализные установки с ионитовыми мембранами, использующиеся для опреснения воды, в последние годы стали применяться и для очистки производственных сточных вод. Основное назначение электродиализных установок — извлечение из обрабатываемой воды ионизированных примесей. Механизм разделения примесей аналогичен тому, который был рассмотрен при обессоливании воды. Так как при электродиализе происходит снижение общего солесодержания обрабатываемой воды, то это делает целесообразным его применение в оборотных системах водоснабжения. Если в обрабатываемой воде содержатся катионы металлов, образующие труднорастворимые соединения, то в промывной раствор при необходимости добавляется кислота для предотвращения образования осадков на поверхности мембран. В процессе работы установки активная реакция католита становится щелочной, а анолита — кислой. Смещением этих растворов может быть достигнута их полная или частичная нейтрализация. Исходными данными, которые характеризуют Пригодность электродиализа для очистки сточной воды, являются срок службы мембран и электродов, расход реагентов на нужды установки, расход электроэнергии, количество и скорость подачи воды, затраты на эксплуатацию установки. Экономически целесообразным применение электродиализа для очистки производственных сточных вод считается в том случае, когда извлекаемые примеси возвращаются в производство. [c.190]

В СССР созданы установки трех классов для опреснения воды методом электродиализа малые прямоточные модули и установки ЭОУ, ЭДУМ (10 30 м /сут), АЭ-25, ЭОСХ, ЭДУ (50—400 м /сут), прямоточные модули и установки ЭДУ, ЭХО (200 2000 м /сут). [c.139]

В процессе очистки содержание солей в опресненной воде снижалось в 10 раз. Перед подачей в электродиализные ванны воду пропускают через обычные фильтры для удаления взвешенных веществ. Применение электродиализа позволило соиратить потребление воды промышленным предприятием на 90%, при этом затраты энергии на опреснение 1 воды составили 4—5 кВт-ч. [c.60]

В ближайшем будущем в Японии планируется создание крупных опреснительных установок. В результате предварительных расчетов выяснено, что при опреснении воды, содержащей 3,5— 4 г/л солей, до 0,3—0,5 г/л методом электродиализа яа станции производительностью 100 000 м сут капитальные затраты составят 14,4 млн. долл. Эта сумма должна распределиться следующим образом стоимость электродиализных ванн и относящегося к ним оборудования — 7,5 млн. долл. стоимость электрооборудо -вания —3,2 млн. долл., насосов, труб и т.д.— 1,7 млн. долл. и прочие затраты — 2,0 млн. долл. Стоимость обработки 1 м воды на такой установке составит 13 центов. [c.60]

ОПРЕСНЕНИЕ ВОДЫ. Удаление из воды растворенных в ней солей с целью сделать ее пригодной для питья, водопоя или орошения. Для питьевого водоснабжения пригодна вода с содержанием растворимых солей не более 1000 мг/л (ГОСТ 2761-57). Для водопоя скота пригодна вода с общим содержанием солей не более 3000—5000 мг1л, для орошения — вода с общим содержанием солей не более 2000 мг)л. Засоленные подземные воды Юго-Востока СССР содержат от 3000 до 30 ООО мг/л растворимых солей. Вода Каспийского моря содержит 14000 мг/л солей, вода Черного моря — 18 000 мг/л. В настоящее время в различных районах мира работает свыше 400 опреснительных установок, дающих около 75 ООО воды в сутки для питья, водопоя скота и орошения цитрусовых насаждений. О. в. практически. может быть достигнуто испарением (дистилляцией), замораживанием, ионным обменом или электродиализом. Опреснение ионным способом дешевле, чем другими методами, при общем содержании солей в опресняемой воде не выше 3000—3500 мг/л. При солености воды от 3500 до 10 000 мг/л опреснение ее сравнительно дешево можно осуществить с помощью [c.208]

Установка для О в. электродиализом представляет собой многокамерный электролизер, в котором смежные камеры разделены тонкими (0,3—0,7 мм) ионитевыми мембранами. В крайних камерах расположены катод, подсоединенный к отрицательному полюсу источника постоянного тока, и анод, подсоединенный к положительному полюсу. Опресняемая вода подводится в четные камеры. Под действием тока катионы солей движутся к катоду, а анионы к аноду. Катионы проходят из четных камер через ка-тионитовые мембраны в нечетные камеры, в которые одновременно из следующей четной камеры через анионитовую мембрану проходят в эквивалентном количестве анионы. Так как катиони-товые мембраны проницаемы только для катионов, а аниоиитовые только для анионов, концентрация солей в нечетных камерах возрастает, а протекающая через четные камеры вода опресняется, асход электроэнергии на опреснение 1000 л воды соленостью 4000 мг л составляет 3—4 квт-ч, на опреснение воды соленостью 10 ООО мг1л — 8—12 пвт-ч. [c.209]

В табл. 3-3 приводится технико-экономическое сравнение нескольких способов опреснения воды (для соленых и солоноватых вод). Следует отметить, что сравнение производится при неравных для каждого метода соле-содержаниях исходной воды. Так, для термического метода расчеты проведены при начальном солесодержании, равном 35 г/л, в то время как для электродиализа и обратного осмоса принято солесодержание исходной воды, равное 5 г/л. Однако в этом анализе интересно влияние [c.190]