СПОСОБ ОБЕССОЛИВАНИЯ МИНЕРАЛИЗОВАННОЙ ВОДЫ

СПОСОБ ОБЕССОЛИВАНИЯ МИНЕРАЛИЗОВАННОЙ ВОДЫ


RU (11) 2233799 (13) C1

(51) 7 C02F1/469, C02F103:04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к патенту Российской Федерации 
Статус: по данным на 02.05.2006 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2004.08.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2003125231/15 
(22) Дата подачи заявки: 2003.08.18 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.08.18 
(45) Опубликовано: 2004.08.10 
(56) Аналоги изобретения: SU 982712 А, 23.12.1982. ГРЕБЕНЮК В.Д. Электродиализ, Техника. - Киев, 1976, с.87. SU 698632 А, 25.11.1979. SU 1838248 А3, 30.08.1993. GB 2265633 А, 06.10.1993. 
(72) Имя изобретателя: Пилат Б.В. (RU); Пилат К.Б. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью Фирма "ЭЙКОСЪ" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 127410, Москва, ул. Поморская, 33, ООО Фирма "ЭЙКОСЪ" 

(54) СПОСОБ ОБЕССОЛИВАНИЯ МИНЕРАЛИЗОВАННОЙ ВОДЫ 

Изобретение относится к техническим средствам опреснения минерализованных вод и может быть использовано для обессоливания природных, сточных и других вод с повышенной концентрацией солей жесткости. Способ включает обессоливание воды электродиализом в электродиализаторе с чередующимися камерами концентрирования и обессоливания, разделение исходной воды на обессоленный диализат и минерализованный концентрат, выведение диализата из камер обессоливания в емкость для обессоленной воды и выведение концентрата из камер концентрирования, в дренаж или в емкость для рассола, при этом воду, подаваемую в камеру обессоливания, подкисляют до рН 5,0-6,9, а воду, подаваемую в камеру концентрирования, также дополнительно подкисляют до рН 4,3-5,0. Технический эффект - сокращение расхода кислоты при практически полном исключении зарастания камер и трактов электродиализного аппарата. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к техническим средствам опреснения минерализованных вод и может быть использовано для обессоливания природных, сточных и других вод с повышенной концентрацией кальция и магния.

Известен способ обессоливания воды путем электродиализа в электродиализаторе с чередующимися камерами концентрирования и обессоливания, с подпиткой камер обессоливания раствором электролита, с пониженной концентрацией осадкообразующих ионов /А.С.СССР № 698632, В 01 D 13/02, 1979/. В процессе электродиализа исходный раствор подают в камеры обессоливания и концентрирования. Со временем в обеих камерах образуются: осадки, преимущественно карбоната кальция, причем наибольшее количество осадка образуется в камерах концентрирования. В известном способе предлагается в одну из камер обессоливания дополнительно вводить раствор хлористого натрия, что приводит к снижению осадкообразования и снижению напряжения, подаваемого на электроды электродиализатора.

Однако известный способ представляет скорее теоретический интерес, поскольку в реальных условиях вводить в одну или несколько камер дополнительный специальный электролит не представляется возможным.

Известен способ обессоливания воды в электродиализаторе /А.С.СССР № 982712, кл. В 01 D 13/02, 1982/, включающий пропускание обессоливаемой воды через электродиализатор, разделение воды на обессоленный диализат и минерализованный концентрат, вывод диализата из камер обессоливания в емкость для обессоленной воды и вывод концентрата из камер концентрирования в дренаж или в емкость для рассола, при этом периодически промывают камеры электродиализатора, для чего изменяют полярность электродов и одновременно с этим переключают потоки камер обезсоливания и концентрирования, так что камеры концентрирования становятся камерами обессоливания. После переключения потоков воду, подаваемую в камеры обессоливания (бывшие камеры концентрирования, подвергающиеся зарастанию осадками), подкисляют до рН 0,5-1,0 и диализат в течение режима промывки сбрасывают в дренаж и/или в емкость для рассола.

Недостаток известного способа заключается в существенном расходе кислоты для поддержания рН 0,5-1,0, кроме того, камеры концентрирования и тракт диализата и в рабочем режиме и тем более в режиме промывки также зарастают солеотложениями, хотя и медленнее, чем камеры концентрирования.

Задачей изобретения является разработка более эффективного способа обессоливания за счет предотвращения осадкообразования на мембранах.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, - сокращение расхода кислоты при практически полном исключении зарастания камер и трактов электродиализного аппарата.

Технический результат достигается тем, что так же, как в известном способе, проводят обессоливание воды электродиализом в электродиализаторе с чередующимися камерами концентрирования и обессоливания, разделяют исходную воду на обессоленный диализат и минерализованный концентрат, выводят диализат из камер обессоливания в емкость для обессоленной воды и выводят концентрат из камер концентрирования в дренаж или в емкость для рассола, при этом воду, подаваемую в камеры обессоливания, подкисляют.

Однако в отличие от известного способа воду, подаваемую в камеру концентрирования, также дополнительно подкисляют до рН 4,3-5,0, а воду, подаваемую в камеры обессоливания, подкисляют до рН 5,0-6,9.

При рН 4,3 осадкообразование исключается независимо от концентрации в воде карбонатных и бикарбонатных ионов. Таким образом рН 4,3 принят за нижнюю границу подкисления. Повышение рН увеличивает риск образования отложений, однако до рН 5 вероятность отложений невелика, поэтому на практике электродиализ по предложенному способу ведут при значениях рН в пределах 4,3-5,0.

В трактах и камерах диализата концентрация осадкообразующих ионов значительно меньше, чем в камерах и тракте концентрата. Скорость осадкообразования меньше, и даже незначительное снижений рН в сравнении с нейтральным (на 0,1) существенно снижает риск образования отложений. Поэтому по предлагаемому способу процесс ведут при рН в камерах и тракте диализата 5,0-6,9.

Способ проверен и осуществлен следующим образом.

Пример 1 ( по способу-прототипу)

Минерализованная вода с исходным солесодержанием (TDS) - 1220 мг/л и жесткостью 14,5-16,7 мг-экв/л подвергалась обессоливанию на электродиализном аппарате ЭДИС-50Б фирмы “Эйкос” производительностью 50 л/час с числом рабочих ячеек (пар камер) 80 и рабочим напряжением на электродах 150 В. Обработку воды осуществляли в непрерывном режиме с периодическим переключением в режим промывки. В камеры концентрирования по известному способу дополнительно вводили раствор концентрированной (30%) соляной кислоты до значения рН 1.

В результате электродиализа получили обессоленную воду с концентрацией 478 мг/л, однако при вскрытии аппарата через две недели было выявлено зарастание камер обессоливания и тракта обессоливания.

Пример 2 ( по предлагаемому способу)

Минерализованная вода с исходным солесодержанием (TDS) - 1220 мг/л и жесткостью 14,5-16,7 мг-экв/л подвергалась обессоливанию на электродиализном аппарате ЭДИС–50 Б фирмы “Эйкос” производительностью 50 л/час с числом рабочих ячеек (пар камер) 80 и рабочим напряжением на электродах 120 В. Обработку воды осуществляли в непрерывном режиме. В камеры концентрирования вводили раствор концентрированной (30%) соляной кислоты до рН 4,3, а в камеры обессоливания вводили раствор соляной кислоты до рН 5,5.

Среднее солесодержание полученной обессоленной воды 464 мг/л, при этом при разборке электродиализатора через два месяца осадка в камерах обнаружено не было.

Таким образом, основное преимущество предлагаемого способа заключается в предотвращении образования отложений в камерах, что позволяет снизить рабочее напряжение, подаваемое на электродиализатор, т.е. снизить энергозатраты на обессоливание и тем самым повысить эффективность обессоливания. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ обессоливания воды электродиализом, включающий обессоливание воды электродиализом в электродиализаторе с чередующимися камерами концентрирования и обессоливания, разделение исходной воды на обессоленный диализат и минерализованный концентрат, выведение диализата из камер обессоливания в емкость для обессоленной воды и выведение концентрата из камер концентрирования в дренаж или в емкость для рассола, при этом воду, подаваемую в камеру обессоливания, подкисляют, отличающийся тем, что воду, подаваемую в камеру концентрирования, также дополнительно подкисляют до рН 4,3-5,0, а воду, подаваемую в камеры обессоливания, подкисляют до рН 5,0-6,9.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru