Глубокое обессоливание

Спектр технологического использования глубокообессоленной воды достаточно широк. Большие объёмы этого продукта расходуются в тепло- и электроэнергетике, где его применение ощутимо продлевает ресурс парового и водогрейного оборудования. Большинство объединений нефтехимической промышленности могут функционировать только с использованием воды, подвергнутой глубокому обессоливанию. Кроме того, полностью деминерализованные водные растворы нашли применение в металлургических производствах. С помощью полной очистки от солей приготавливается инъекционная вода для аптечной промышленности и российской медицины. Наконец, глубокообессоленная вода широко используется в пищевой промышленности при изготовлении напитков и других продуктов питания.

Для получения глубокообессоленной (деионизированной) воды используется как чисто ионообменная технология, так и ее комбинации с другими методами очистки.

Обессоливание воды ионным обменом

Ионообменный метод опреснения и обессоливания основан на последовательном фильтровании воды через H-катионитовые, а затем OH-, CO3 2- — или HCO3 — — анионитовый фильтр.

Установки двухступенчатого химического обессоливания надежны в работе. Они обеспечивают высокое качество обработанной воды, отвечающее эксплуатационным нормам питательной воды барабанных котлов сверхвысокого давления.

Для очистки добавочной воды для прямоточных котлов и ядерных реакторов применяются трехступенчатые схемы химического обессоливания, в которых в качестве третьей ступени используются фильтры смешанного действия (ФСД).

Загрузка ФСД состоит из смеси сильнокислотного катионита в Н-форме и сильноосновного анионита в OH-форме. За счет наличия минимум двух слоев ионита в одном корпусе загрузка работает, как бесконечное число анионитовых и катионитовых микроустановок, функционирующих последовательно.

Отмывку катионита осуществляют раствором кислоты, анионита — раствором щелочи. Недостаток этой технологии заключается в необходимости тщательно перемешивать и разделять (при регенерации) составные части смешанной загрузки. Кроме того, необходимо утилизировать кислые и щелочные стоки. Поэтому в ряде случаев применяются ФСД нерегенерируемого типа, после исчерпания ионообменной емкости которых проводится замена загрузки.

Электродеионизация

Для глубокого обессоливания предварительно деминерализованной воды (например, посредством обратного осмоса) с низким солесодержанием (не более 20 мг/л), предназначены системы непрерывной электродеионизации, которые обеспечивают стабильно высокое удельное сопротивление деионизованной воды (10,0-17,5 МОм*см), а также высокую степень очистки от окиси кремния и соединений бора.

Технология непрерывной электродеионизации основана на непрерывном процессе, в котором участвуют ионообменные мембраны, ионообменные смолы и постоянный электрический ток. Основой системы является электродеионизационный модуль, который содержит два различных функциональных типа камер, образующих отдельную ячейку (таких ячеек в модуле может быть до нескольких десятков). Камеры как обработанной воды, так и концентрированного раствора заполнены смесью ионообменных смол, расположены поочередно и разделены катион- и анионселективными мембранами. Вследствие непрерывной регенерации под воздействием электрического тока ионообменные смолы никогда не истощаются и не нуждаются в кислотах и щелочах для регенерации. Поэтому качество очищенной воды остается постоянным в течение многих месяцев, без необходимости периодического отключения установок на обслуживание.

Достоинствами данного метода являются:

• стабильно высокое качество сверхчистой воды;
• низкие эксплуатационные затраты;
• безопасная эксплуатация и отсутствие опасных стоков и оборудования для их нейтрализации.

Электродеионизация успешно применяется в следующих отраслях:

• в медицине — подготовка воды для гемодиализа;
• в фармацевтической промышленности — изготовление лекарственных препаратов и форм, косметической продукции;
• в энергетике — подготовка воды для котлов высокого давления;
• в полупроводниковой промышленности — подготовка сверхчистой вода для процессов изготовления микроэлектронных изделий.