Системы непрерывной электродеионизации IONPURE

Системы обратного осмоса (подготовка воды для систем электродеионизации)


Во многих высокотехнологических производствах, таких как энергетика и микроэлектроника,  большим спросом пользуется сверхчистая вода. Такая вода обладает электрическим сопротивлением 8-17 МОм/см и получается из предварительно подготовленной воды с общим солесодержанием 0,5-1 мг/л с помощью ионообменного обессоливания  или методом электродеионизации (EDI). 


 Электродеионизация  Обессоливание воды, модули IONPURE  Системы элетродеионизации  Непрерывная электродеионизация  Элетродеионизация Ion Pure


Технология ионного обмена со смешанным слоем ионита позволяет создать крупнотоннажное производство ультрачистой воды по качеству приближающееся к теоретическому пределу 18,3 Мом/см с более низкой себестоимостью, чем при дистилляционном методе. Одним из недостатков ионообменной технологии является применение концентрированных кислот и щелочей для регенерации ионитов. 

Технологии электродеионизации Pure Water Group

Электродеионизация – это процесс непрерывной деминерализации воды с использованием ионообменных смол, ионселективных мембран и постоянного электрического поля. Это безреагентная, практически бессточная, малогабаритная технология получения высокочистой воды электрическим сопротивлением свыше 10  МОм/см.


Электродеионизация проводится в специальном модуле EDI, который состоит из смеси высококачественных ионообменных смол, анион- и катионоселективных мембран, помещенных между анодом и катодом. Подаваемая вода распределяется на три потока. Один поток проходит через каналы электродов, а два других – через каналы очистки и концентрирования, представляющие собой смесь катионита и анионита, разделенные между собой анионной и катионной мембранами. 

Основной движущей силой процесса ЭДИ является разность потенциалов постоянного электрического поля по обе стороны мембранного канала, заполненного ионообменной смолой. Именно разность потенциалов обеспечивает перенос растворенных ионов из потока воды через ионселективные мембраны и непрерывную регенерацию ионита. 

    

Под воздействием электрического поля катионы направляются через катионитовую мембрану к катоду, а анионы – к аноду. То есть под действием электрического поля ионы удаляются из камер фильтрата в камеры концентрата. Непрерывная регенерация ионитов производится ионами водорода и гидроксила, полученными в результате электролиза молекул воды под воздействием постоянного тока.

Потребление электроэнергии на одну ячейку постоянного электрического тока составляет до 0,55 кВт. Постоянный электрический ток обеспечивается выпрямителем в шкафу управления, качество воды регулируется изменением силы тока с помощью контролера. Концентрат отводится в дренаж, но наиболее целесообразно отправлять в емкость сбора осмотической воды.


Преимущества непрерывной электродеионизации IONPURE

  • Низкие затраты электроэнергии

  • В результате работы происходит непрерывная регенерация без использования химических реагентов;

  • Не требуется замена ионообменной смолы;

  • Достаточно низкие эксплуатационные затраты.



Технические характеристики ЭДИ-систем Pure Water Group 
Модель Производи­-
тельность, 
м3/ч*
Потребл. 
мощность, 
кВт**
Габаритные 
размеры (ш х г х в),
мм
Вес 
(рабочий), кг
Внешний вид системы
ЭДИ системы малой производительности на модулях IONPURE LX***
EDI LX04-1I 0,44 — 0,66 0,4 750x900x1400 100
EDI LX10-1I 1,10 — 1,65 1,0 750x900x1400 115
EDI LX18-1I 2,0 — 3,0 1,9 750x900x1400 130
EDI LX24-1I 2,8 — 4,2 2,5 750x900x1400 140
EDI LX30-1I 3,3 — 5,0 3,1 750x900x1400 150
EDI LX45-1I 5,1 — 7,6 4,7 600x1100x1700 200
ЭДИ системы средней производительности на модулях IONPURE LX***
EDI LX30-2I 7,0 — 10,0 3,0 1000x1200x1800 240
EDI LX30-3I 10,0 — 15,0 4,5 1000x1600x1800 340
EDI LX30-4I 13,0 — 20,0 6,0 1000x1600x1800 700
EDI LX30-5I 16,0 — 25,0 7,5 1000x2100x1800 800
EDI LX30-6I 19,0 — 30,0 9,0 1000x2100x1800 900
EDI LX30-7I 22,0 — 35,0 10,5 1000x2600x1800 1000
EDI LX30-8I 25,0 — 40,0 12,0 1000x2600x1800 1100
ЭДИ системы средней и большой производительности на модулях IONPURE VNX***
EDI VX25-1I 5,7 — 8,5 2,0 - 6,5 800x2200x2000 200
EDI VX25-2I 11,4 — 17,0 4,0 - 8,0 800x2200x2000 400
EDI VX25-3I 17,1 — 25,5 6,0 - 12,0 800x2200x2000 600
EDI VX50-1I 11,4 — 17,0 2,0 - 10,3 800x3500x2000 400
EDI VX50-2I 22,8 — 34,0 4,0 - 20,6 800x3500x2000 800
EDI VX50-3I 34,2 — 51,0 6,0 - 30,9 800x3500x2000 1200
EDI VX50-4I 45,6 — 68,0 8,0 - 41,2 1600x3500x2000 1600
EDI VX50-5I 57,0 — 85,0 10,0 - 51,5 1600x3800x2200 2000
EDI VX50-6I 68,4 — 102,0 12,0 - 61,8 1600x3800x2200 2400
EDI VX50-7I 79,7 — 119,0 14,0 - 72,1 1600x3800x2600 2800
EDI VX50-8I 91,2 — 136,0 16,0 - 82,4 1600x3800x2600 3200
EDI VX50-9I 102,6 — 153,0 18,0 - 92,7 2000x3800x2000 3600

 * первое значение - номинальная производительность, второе значение — максимальная производительность. Наилучшее качество воды и минимальное гидравлическое сопротивление достигается при номинальной производительности.

** приведена максимальная установленная мощность, потребляемая мощность зависит от качества воды, подаваемой на ЭДИ систему

*** ЭДИ системы AMS EDI могут быть также изготовлены на базе модулей ElectroPure XL / EXL или GE Water E-Cell MK аналогичной производительности

По всем параметрам системы электродеионизации значительно экономичнее, чем обычные системы ионообменного обессоливания. Затраты электроэнергии, необходимые для производства воды высокого качества, не велики. Зато регенерация смол без использования химреагентов позволяет снизить расходы на обслуживающий персонал. Отсутствие необходимости в емкостях для хранения химреагентов, насосах и оборудования для нейтрализации отходов также значительно снижает эксплуатационные расходы. 

Промышленная электродеионизация


Параметры исходной воды (пермеат установки обратного осмоса) для водоподготовительной установки:

Параметр

Величина

Источник подаваемой воды

Обессоленная вода после обратного осмоса

Эквивалентная проводимость исходной воды, с учетом СО2

< 10 мкС/см

Двуокись кремния (SiO2)

< 0,2 ppm (мг/л)

Железо, марганец, сульфиды

< 0,01 ppm (мг/л)

Общий хлор

< 0,02 ppm как Cl2 (мг/л)

Общая жесткость воды

< 0,1 ppm CaCO3 (мг/л)

Общий органический углерод (ТОС)

< 0,5 ppm (мг/л)

Рабочий диапазон рН

4 – 11

Рабочая температура

40-113° F (5-45° С)

Входное давление

< 100 psi (< 7 бар)



Параметры глубоко обессоленой воды на выходе из установки:
Параметр Величина
Эквивалентная проводимость исходной воды, с учетом СО2 13 - 18 Мом /см
Двуокись кремния (SiO2) 0,01 ppm (мг/л)
Железо, марганец, сульфиды < 0,015 ppm (мг/л)
Общий хлор < 0,02 ppm как Cl2 (мг/л)
Общая жесткость воды < 0,1 ppm CaCO3 (мг/л)
Общий органический углерод (ТОС) < 0,5 ppm (мг/л)
Рабочий диапазон рН 4 – 11
Рабочая температура 40-113° F (5-45° С)
Входное давление < 100 psi (< 7 бар)

Сферы применения систем электродеионизации:

  1. Фармацевтика/медицина.
  2. Парогенераторы/бойлеры.
  3. Микроэлектроника/производство полупроводников.
  4. Обработка поверхностей.
  5. Химическая промышленность/лаборатории и т.д.


Ограничения при использовании систем электродеионизации

  1. Чувствительность к хлору: Системы электродиализа, как и обратноосмотические мембраны, очень чувствительны даже к незначительным концентрациям хлора. Поэтому перед подачей в систему электродиализа, вода должна проходить предварительную подготовку.
  2. Чувствительность к жесткости: Для большинства систем электродиализа уровень жесткости питающей воды не должен превышать 0,02 мг-экв/л.
  3. Неэффективны при больших концентрациях CO2 Эффективность любых систем ионного обмена снижается при больших концентрациях CO2 в питающей воде.

Электродеионизация в вопросах и ответах


Электродеионизация IONPURE















Вверх