Пособие по проектированию дуплексных систем сельскохозяйственного водоснабжения (к СНиП 2.04.02-84)

5. ОПРЕСНЕНИЕ ВОДЫ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗОМ

5.1. Электродиализный способ опреснения воды основан на направленном переносе ионов диссоциированных солей в поле постоянного тока через селективно проницаемые мембраны из естественных и синтетических материалов.

Под действием электрического тока катионы солей, двигаясь к катоду, проходят через катионитовые мембраны и задерживаются анионитовыми; анионы, направляясь к аноду, легко проходят через анионитовые мембраны и задерживаются катионитовыми.

В результате в одних камерах аппарата происходит обеднение ионами - вода опресняется, в других концентрация ионов возрастает, образуется рассол. Схема процесса показана на рис.2.

Рис.2. Принципиальная схема многокамерного электродиализного аппарата

5.2. Электродиализные аппараты

5.2.1. Основным элементом электродиализного опреснителя является многокамерный мембранный аппарат (электродиализатор).

Электродиализатор разделен чередующимися катионитовыми и анионитовыми мембранами, которые образуют рассольные и дилюатные (обессоливающие) камеры.

5.2.2. Мембраны для электродиализатора изготовляют в виде гибких листов прямоугольной формы из полимерного связующего и ионообменных смол.

5.2.3. Электродиализные аппараты (ЭА) подразделяются на два типа: прокладочные (в корпусные рамки, образующие камеры аппарата, вкладывается сетка - турбулизатор) и лабиринтные (благодаря предусмотренным в корпусной рамке лабиринтам удлиняется путь, проходимый водой, и в то же время она является турбулизатором).

5.2.4. Электроды в электродиализаторе применяются из платинированного титана или графитовые.

В зависимости от расположения электрического поля электродиализные аппараты подразделяются на горизонтальные и вертикальные (в нашей стране серийно выпускаются вертикальные аппараты).

5.2.5. В табл.13 приведены основные характеристики ЭА, выпускаемых промышленностью.

Таблица 13


Характеристики и показатели	Значение параметров для электродиализатора
	ЭХО- 5000х200	"Родник-3М"	Э-400.00	Э-400.01	АЭ-25	АЭ-50		ЭДА-1500 1000
Тип аппарата	Прокладочный			Лабиринтный				Прокладочный
Пропускная способность, м/ч	15-20	1	4	8	20-25	50		60-70
Марка мембраны	МК-40, МА-40	МК-40, МА-40	МК-40, МА-40	МК-40, МА-40	МК-40, МА-40, МКК, МАК	МК-40, МА-40		МК-40, МА-40
Размер мембраны, мм	1450x480	450x480	400x400	750x480	1000x480	1000x480		1492x992
Число пар мембран (число ячеек)	200	200	200	200	250	250		300
Съем соли на аппарате за один проход, %	40	70	50	50	40-50	40-50		До 30
Давление воды на входе в аппарат, 10 Па	4	2	2,5	2,5	4	3,4		3
Рабочая скорость в дилюатной камере, см/с	12	12	12-13	12-20	24	22		12
Потери давления в аппарате при рабочей скорости, 10 Па	1,5	1,7	2	2	2,5	2,1		1,5
Конструкция рабочих камер	Корпусная рамка с сеткой из полипро- илена	Корпусная рамка с закладной гофриро- анной сеткой	Лабиринтно-сетчатая прокладка					Корпусная рамка с закладной сеткой
Расстояние между мембранами, мм	1	2	1	1	1,2	1,2		1,2
Материал прокладок	Полиэти- ен	Винипласт	Полиэти- ен	Полиэти- ен	Поливинил- хлорид, полиэтилен	Поливинил- хлорид, полиэтилен ПВД		Полиэтилен ПВД
Полезно испольпользуемая площадь мембраны, %	68	70	60	60	70	70		70
Материал электродов	Графит или платинированный титан				Платинированный титан
Число электродов	2	2	2	2	4-3	4	3
Напряжение, В	500	220-380	400	400	400	460	500
Сила тока при 3 г/л, А	20	5	20	15	20	-	-
Габаритные размеры аппарата, мм:
длина	1250	580	500	800	1480	2050	1980
ширина	660	680	500	500	1000	1760	1615
высота	1590	1630	1200	1300	1535	2150	1900
Ориентировочная масса, кг	1000	500	300	500	670	2360	3125

5.2.5.1. ЭА "Родник-3М" выпускается только в комплекте с установкой ЭОУ НИИПМ-25.

5.2.5.2. В табл.14 приведены основные характеристики ЭА аппаратов, выпускаемых Алма-Атинским заводом МПС для комплектации станций опреснения воды.

Таблица 14


Характеристики и показатели	ЭХО-М-5000х200	ЭХО-М-5000х300
Тип аппарата	Однопакетный	Двухпакетный с центральными электродами
Тип рабочей камеры	Прямоточно-сетчатая	Прямоточно-сетчатая
Количество рабочих ячеек	200	300
Размер мембран МА-40 и МК-40	1470x480	1470x480
Коэффициент использования мембран, %	72	72
Материал корпусной рамки	ПНД ГОСТ 16337-77	ПНД ГОСТ 16337-77
Толщина корпусной рамки, мм	1,0	1,0
Материал электродов	Титан платинированный или электродный графит	Титан платинированный
Пропускная способность по опресняемой воде, м/ч	20	30
Съем соли за один проход при номинальной производительности для вод хлоридного класса	до 30%	до 30%
Максимально допустимое напряжение постоянного тока, В	500	500
Рабочее давление, МПа (кгс/см)	До 0,3 (3)	До 0,3 (3)
Выход по току	Не менее 0,85	Не менее 0,85
Масса аппарата, кг	900	1500