патент Німеччини на очищення цукрових розчинів від солей [9]. Історія дослідження електродіаліз в Росії починається з 1932 р, коли І.І. Жуков, Б.П. Нікольський, О.Н. Григоров і А.В. Маркович в Санкт-Петербурзькому державному університеті застосували електродіаліз із трубчастими керамічними мембранами для знесолення води р. Неви [10] У 1968 р В.А. Шапошник зі співробітниками [11] створили установку УФЕ - 250, що дозволяла отримувати глубокообессоленную воду методом багатосекційного прямоточного електродіаліз з чергуються Катіонообменная і аніонообмінна мембранами продуктивністю 250 л/ч. Секції знесолення електродіалізатор також заповнювали змішаним шаром ионообменников [12]. У результаті успіхів хімії у виробництві ионообменников були отримані електрохімічно активні мембрани, що є найважливішим елементом багатокамерного електродіалізним апарату. Від їх властивостей і якостей залежить ефективність процесу опріснення.
Мембрани повинні володіти високою електропровідністю, селективністю (здатність пропускати іони з зарядом одного знака) і високим дифузійним опором, відрізнятися достатньою міцністю і? стійкістю у воді і розсолах. Селективність іонообмінних мембран обумовлена ??наявністю в? них фіксованих йоногенних груп, електричне поле яких перешкоджає проходженню через мембрану іонів із зарядом того ж знаку, що і заряд іона, фіксованого в полімерній матриці мембрани. Чим? більше в одиниці об'єму або маси іоніту міститься фіксованих активних груп, тим більше обмінна ємність? іоніту і тим важче проникнути всередину іоніту іонам з зарядом,? однойменною заряду фіксованих груп. Тому, чим вище питома обмінна ємність матеріалу іонообмінної мембрани, тим вище її селективність.
Процес перенесення здійснюється в електродіалізатор, що представляє собою набір чергуються катионо- і аніонообмінних мембран, розташованими між двома електродами. Вихідний розчин надходить в усі камери апарату. З камер знесолення (КО) під дією електричного поля катіони і аніони солей мігрують відповідно через катионо- і аніонообменние мембрани в камери концентрування (КК).
Рисунок 2 - Схема електродіаліз з чергуються Катіонообменная (К) і аніонообмінна (А) мембранами
При накладенні електричного поля на мембранну систему іони сильних електролітів допомогою міграції, дифузії і конвекції доставляються до міжфазної кордоні і переносяться через іонообмінну мембрану [13]. Різні рухливості іонів в мембранах і в розчині дозволяють обессолівают і концентрувати розчини електролітів, а також розділяти іонні суміші. Саме це ж властивість електромебранних систем є причиною концентраційної поляризації, що виражається в появі градієнта концентрації іонів в тонких шарах розчину (дифузійних шарах) поблизу обох поверхонь мембрани. Наявність цього градієнта є причиною зсуву потенціалу у поверхні масообміну від його рівноважного значення [14].
. 4 Застосування електродіалізу в області захисту навколишнього середовища
Стосовно до процесів очищення і розділення речовин електродіаліз економічно вигідний:
при обессоливании розбавлених розчинів (радіоактивні стоки);
при витяг важких металів із стічних вод гальванічних виробництв;
при переробка шахтних вод;
при селективне витяг нітратів;
при Переробка стічних вод виноробної промисловості та ін.
1.4.1 Опріснення підземних і поверхневих вод
Метод електродіаліз надолужити застосовувати при опріснення підземних і поверхневих вод з вмістом солей від 3000-10000 мг/л для отримання води із загальним солевмістом 500-800 мг/л. [14]. Згідно СанПіН 2.1.4.1074-01 Питна вода. Гігієнічні вимоги до якості води централізованих систем питного водопостачання в питній воді загальна мінералізація води не повинна перевищувати 1000 мг/л.
При необхідності отримання води з меншим солевмістом після електродіалізним установки слід передбачати знесолення води іонним обміном.
В окремих випадках при обгрунтуванні електродіаліз допускається застосовувати для опріснення вод з вмістом солей до 10000-15000 мг/л. Вода, що подається на електродіалізні опріснювальні установки, повинна містити, не більше: завислих речовин - 1,5 мг/л; кольоровість - 20 °; перманганатна окислюваність - 5 мг О/л; заліза - 0,05 мг/л; марганцю - 0,05 мг/л; боратов, вважаючи по ВО2 - 3 мг/л; брому - 0,4 мг/л [15].
електродіалізним опріснювальні установки поділяють на? прямоточні, циркуляційні порційні і циркуляційні? безперервної дії [16].
Прямоточні Еду (малюнок 3), в яких стічна вода послідовно або паралельно проходить через апарати установки і солевміст води ...
