Электродеионизация: особенности технологии

В данном методе отсутствуют все недостатки, которыми отличались ряд других технологий (короткий срок эксплуатации фильтров, большие энергозатраты, невысокая производительность). Самая большая эффективность достигается после предварительной обработки воды в обратноосмотических установках.

Как работает установка электродеионизации

Принцип функционирования системы основан на одновременном течении таких процессов.

1. Электродиализ.

Непрерывное (постоянное) электрополе действует на ионы различных металлов и остаточных частиц кислот. За счет этого они двигаются к электродам имеющим противоположный заряд, после чего выводятся в сборник концентрата сквозь ионселективные мембраны.

2. Ионообмен.

Катиониты, а также аниониты, заполняют промежуток между мембранами. Ионообменная смола поглощает ионы, которые растворились в воде, и таким образом происходит их замещение анионами гидроксила и водородными катионами.

3.Регенерация.

Происходит восстановление обменных свойств смол за счет диссоциированной воды, на которую воздействует электроток.

Нюансы работы мембран и ионного обмена

Мембраны одного типа используются как в электродиализационных, так и электродеионизационных установках. Суть их функционирования в том, что они пропускают частички с противоположным зарядом, а ионы с одинаковым зарядом задерживают. Это возможно благодаря матрице из специального нейтрального полимерного материала, заполненного внутри ионообменной смолой.

Мембраны отличаются особой характеристикой – большой “переборчивостью” к воде. И в этом заключается ключевое различие между электродеионизационными системами и агрегатами обратного осмоса, беспрепятственно пропускающими воду и “останавливающими” лишние примеси.

Смола ионного обмена обладает зернистым структурным типом. Она захватывает ненужные ионы с обоими полюсами заряда. Во время водоочистки увеличивается показатель ее удельного сопротивления. Катионито-анионитная смесь служит проводником электротока и понижает энергозатраты, необходимые для беспрерывного течения процесса.

Положительные и негативные стороны

Данная технология имеет достаточно много достоинств. Остановимся только на самых главных.

1. Работа без остановки.

Ионообмен и другие процессы происходят одновременно. Благодаря этому установка не требует остановки с целью замены модульной части.

2. Минимальные расходы на эксплуатацию.

По сравнению с технологиями в которых применяются выпаривание и конденсация, электродеионизационный метод требует намного более низких энергозатрат. А модули ионного обмена характеризуются большим ресурсом эксплуатации.

3. Максимальная производительность.

В результате работы выход воды высокой очистки равен практически 100%. И соответственно отсутствует “грязная” вода.

Что касается недостатков, то в техническом плане их нет вообще; есть только один – финансовый. Дело в том, что модули электродеионизации стоят достаточно дорого: практически как половина агрегата.

Также следует отметить тот факт, что полученный данным способом пермеат имеет ограниченный срок использования. Поэтому система должна быть размещена поближе к конечному потребителю. Очищенная вода способна утратить свои свойства даже после взаимодействия с обычным воздухом.

Особенности установки

Конкретное оснащение агрегата напрямую зависит от свойств воды, которая подается на очистку. Перед подачей в модульную часть она должна быть пропущена через фильтр обратного осмоса с двумя ступенями. В случае когда вода попадает из промежуточной емкости необходимо поставить фильтр механического типа с “габаритами” ячейки в 1 мкм.

Говоря о свойствах подаваемой воды важно упомянуть, что большое значение имеет предварительная подготовка. Потому что если некоторых соединений будет больше допустимой нормы, то это может привести к поломке установки. К ним относятся железо, хлор, органические вещества, марганец и т.д.

Подобные системы применяются в основном в фармацевтике, микроэлектронике и энергетике – там, где требуется вода высокой очистки. Такое качество обеспечивают агрегаты известных брендов, ассортимент которых можно посмотреть на aquaanalytic.com.