ВОДА-НАША СТИХИЯ!
+7 (383) 375-23-25

Установки электродеионизации АКВАФЛОУ

Технология электродеионизации – самая современная технология деионизации в производстве высокоочищенной воды в микроэлектронике, энергетике и фармацевтике.

Установки электродеионизации воды АКВАФЛОУ EDI применяются для глубокого обессоливания воды после установок обратного осмоса и позволяют получить воду до значения удельного сопротивления 16 МОм*см. Данный метод глубокого обессоливания воды не требует никаких химических реагентов и, соответственно, отпадает необходимость в организации складов химических регентов, их транспортировке и пр. Аппаратурное оформление процесса электродеионизации является компактным и значительно экономит производственные площади. В процессе электродеионизации образуется всего лишь 5-7% "дренажных" вод, то есть воды (концентрата), которую направляют в начало процесса очистки воды. Очищенную воду используют для подпитки паровых котлов высокого давления, для экологически чистого впрыска в турбину, а также в медицинской промышленности и микроэлектроники.

Принцип действия установок электродеионизации АКВАФЛОУ

Электродеионизация (ЭДИ или EDI) – это процесс непрерывной деминерализации воды с использованием ионообменных смол, ионоселективных мембран и постоянного электрического поля. Основной движущей силой ЭДИ процесса является разность потенциалов постоянного электрического поля по обе стороны мембранного канала образованного катионообменной и анионообменной мембранной, заполненного ионообменной смолой. Именно разность потенциалов обеспечивает перенос растворенных ионов из потока воды через ионоселективные мембраны и непрерывную регенерацию ионита.

Непрерывная ЭДИ состоит из трех процессов:

  1. Ионный обмен, при котором растворенные в исходной воде ионы, проходя через слои ионообменных смол, адсорбируются на зернах катионита и анионита, в соответствии с условиями термодинамического равновесия и массопереноса;
  2. Непрерывный отвод ионов через слои ионита и ионоселективные мембраны в зону концентрата;
  3. Непрерывная регенерация ионита ионами водорода и гидроксила, полученными в результате электролиза молекул воды под воздействием постоянного тока.

Это главные процессы в технологии ЭДИ, они являются непрерывными и должны продолжаться, даже если в исходной воде отсутствуют растворенные ионы.

Электродеионизация проводится в специальном модуле EDI, который представляет собой сложную комбинацию из высококачественных ионообменных (катионита и анионита) смол, анион- и катион-проницаемых мембран, помещенную между анодом и катодом. Подаваемая вода распределяется на три потока. Одна часть проходит через каналы электродов, а две другие через каналы очистки и концентрирования, представляющие собой слои катионита и анионита, разделенные между собой анионной и катионной мембранами. Эти смешанные слои задерживают примеси растворенные в исходной воде. Под воздействием электрического поля катионы направляются через катионитовую мембрану к катоду, а анионы - к аноду. Этот процесс ускоряется за счет катионной и анионной мембран и смешанного слоя ионообменных смол, так как возникает большой градиент концентраций из-за поглощения переносимых ионов смолой. Одновременно с процессами обмена и переноса ионов происходит процесс восстановления (регенерации) смол. Этот процесс осуществляется за счет непрерывного образования на катоде и аноде ионов гидроксила и ионов водорода. Ионопроницаемые мембраны препятствуют проникновению катионов к катоду, а анионов к аноду. В результате чего, все ионы концентрируются и сбрасываются в дренаж. Таким образом, модули электродеионизации сочетают в себе преимущества быстроты и эффективности ионного обмена с отсутствием трудоемкой и опасной для здоровья и окружающей среды стадии регенерации ионообменных смол кислотой и щелочью.

Для непрерывной электродеионизации (EDI) используются электродеионизационные модули (stack) плоскорамного или рулонного типа.

Преимущества электродеионизации по сравнению с традиционным ионным обменом

  • Непрерывная регенерация ионообменных смол ионами водорода и гидроксила, что делает ненужным использование химических реагентов (кислоты и щелочи) и отсутствует необходимость резервирования основного оборудования (отсутствует регенерация смол). Не требуется химически стойкое оборудование для системы регенерации смол.
  • Химическая очистка электродеионизационных ячеек проводится значительно реже при надлежащей работе обратноосмотической предподготовки, особенно при использовании двуступенчатого обратноосмотического обессоливания по пермеату.
  • Простота эксплуатации. Простое оборудование для управления процессом. Непрерывный процесс требует минимального вмешательства оператора при эксплуатации.

Качество подготовленной воды

Сопротивление очищенной воды – 10-18 МОм*см (25 °С). Для стабильного получения воды с сопротивлением до 18 МОм*см необходимо использовать полировочный нерегенерируемый ФСД.

Эффективность удаления соединений бора и кремния – до 95 %.

Экономическая эффективность

  • Капитальные затраты на внедрение системы непрерывной электродеионизации воды меньше, чем капитальные затраты на систему традиционного ионного обмена за счет экономии производственных площадей (отсутствует реагентное и нейтрализационное хозяйство).
  • Эксплуатационные расходы на электродеионизацию ниже в 1,5-2 раза по сравнению с ионным обменом. Основная статья расходов при использовании электродеионизации – электроэнергия. Удельный расход электроэнергии на 1 м3 очищенной воды составляет 0,7-1,0 кВт-ч/м3.
  • Сбрасываемый концентрат имеет проводимость 300-400 мкСм/см при нейтральном рН и может быть возвращен на стадию предподготовки до обратного осмоса. Процент отбора очищенной воды (дилюата) с установки электродеионизации достигает 90-95 % от количества исходной воды.