ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ ОБ ЭЛЕКТРОДЕИОНИЗАЦИИ

Электродеионизация является разновидностью ионного обмена. Системы электродеионизации используют комбинацию смол, выборочно проницаемых мембран и электрического заряда для обеспечения непрерывного потока (продукта и концентрированных отходов) и непрерывной регенерации. (рис. 1):

Рис. 1. Принцип электродеионизации воды

Непрерывная электродеионизация - это процесс удаления ионизированных или ионизирующихся веществ из воды с помощью ионообменных мембран, электрически активных сред (как правило, ионообменные смолы), и подается постоянный электрический потенциал. 

Непрерывная деминерализация в модуле состоит из трёх сопряжённых процессов

1) Подача воды через ряд чередующихся пермеатных и концентратных отделений с электродами. Питательные воды  подается через разделитель в межмембранное пространство часть потока направляется в концентрат к электродам. Ионообменные смолы задерживают ионы из питательной воде так же, как в обычных ионообменных смолах.

2) Удаление и ионообменная смола служит барьером для катионов и анионов, как в традиционным методом ионного обмена, но традиционный ионный обмен требует химических веществ для очистки. Электроды в конце каждого модуля производят электрическое поле постоянного тока, которые притягивают ионы мигрируют к ионоселективные мембраны в соседних концентрат отделения. Как только ионы достигнут отсека концентрации, ионы уносятся потоком концентрата. Собранный концентрат направляется на слив или, в некоторых случаях возвращают обратно в процесс.

3) Регенерация. Когда вода становится все более и более чистой, электрический потенциал вызывает расщипление воды на водород и гидроксильные ионы, которые регенерируют ионообменные смолы на месте, без добавления химических реагентов. Этот процесс характерен только для некоторых модулей электродеионизации и может продолжаться даже в отсутствие ионов в котловой воде.

С помощью процесса электродеионизации возможно удаление минеральных веществ. Эффективность метода зависит от исходного содержания примесей, скорости подаваемого потока воды в систему и предшествующих стадий водоподготовки. Метод электродеионизации целесообразно использовать в сочетании с обратным осмосом. Процентное содержание общих растворенных в воде веществ снижается более чем на 99%, удельная электропроводность снижается более чем в 15 раз по сравнению с подаваемой. Содержание общего органического углерода может уменьшиться на 50-90% в зависимости от состава органических веществ в воде и стадий предварительной очистки. Растворенный диоксид углерода переводится в бикарбонат ион и выводится в виде растворимого вещества. Удаление растворенного диоксида кремния составляет 80-95% в зависимости от условий и режима работы.

Технология электродеионизации имеет ряд преимуществ:

• Является неэнергоемким процессом;
• Осуществляется непрерывная регенерация;
• Не нужна замена смолы, поскольку смола не истощается;
• Не останавливается производство воды из-за истощения смолы;
• Достаточно низкие затраты на обслуживание;
• Не требуется химических реагентов для регенерации.

Данной технологии присущи практически все недостатки, характерные для ионного обмена

Необходимым условием использования установки электродеионизации является температура воды, которая должна быть в пределах 10-35 °С и уровень свободного хлора, не превышающий 0,1мг/л, вода должна быть достаточно деминерализована (электропроводность не более 10 5 мкСм/см) и декорбонизирована (содержание СО2 не более 1,5 мг/л).

Как способ получения высокочистой  деионизированной воды, преимущества использования электродеионизации следующие:

• Значительно более низкие эксплуатационные расходы, чем у обычного ионного обмена
• Регенерация без использование химических веществ
• Непрерывное производства, с неизменным качеством
• Нет необходимости для кислот/каустика, система нейтрализации или сменная танков
• Высокая электрическая изоляция
• Непрерывная работа

 
Поскольку коммерческие начала положены в 1987 году, эта технология была широко принята во многих рынках, таких как фармацевтический, энергетический, микроэлектроники и пищевой промышленности.
Для дальнейшего снижения микробиологического загрязнения может быть необходимым использование УФ-облучения, использования субмикронной фильтрации.
Санитарная обработка блока электродеионизации должна проводится периодически с использованием надуксусной кислоты, натрия гидроксида и др.