Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Комплексная установка для обессоливания подземных вод высокой минерализованности

В глубинных артезианских водах, как правило, не содержатся органические примеси в таких количествах, которые требовали бы организации предварительной очистки, но многие артезианские воды значительно минерализованы. Предварительное обессоливание такой воды до уровня, позволяющего получать высокоомную воду на серийно выпускаемых установках УЦ-10, можно провести с помощью ионитовых фильтров, но значительно больших размеров, чем фильтры установок УЦ.

Более целесообразным является предварительное обессоливание (опреснение) солоноватой воды методом электродиализа и последующая ее обработка на ионообменных установках. Комплексная установка предназначена для полного обессоливания воды с исходным содержанием солей 1,7 г/л (30 мэкв/л при общей жесткости 22 мэкв/л). При электродиализе такой воды на поверхности мембран и внутри них образуются отложения труднорастворимых солей. Из-за накопления осадка увеличивается омическое сопротивление и затрудняется протекание и распределение рабочих растворов по камерам, что, в свою очередь, способствует усилению поляризации ионитовых мембран при более низких плотностях тока. Перемена полярности электродов («переполюсовка») как один из методов предотвращения выпадения осадков оказалась неэффективной. Распространенный метод подкисления растворов в камерах концентрирования также не дал положительных результатов. Поэтому вода перед поступлением в электродиализатор подвергается умягчению с помощью фильтра с катионитом КУ-2.

Как показали исследования, достаточным является и неглубокое умягчение до уровня, когда соотношение ионов натрия к ионам кальцияи магния составляет 5: 1 или 10 : 1. Это позволяет проводить так называемую «голодную» регенерацию натрий-катионитового фильтра при расходе 150—200% хлорида натрия по отношению к общей жесткости воды. Умягчению в одну ступень подвергают 145% воды по отношению к объему опресненного дилюата.

Электродиализная установка непрерывно работает в две ступени и состоит из трех аппаратов, один из которых запасной и может включаться в режим как I, так и II ступени. Электродиализатор представляет собой аппарат фильтр-прессного типа с 38 мембранами МК-40 и МА-40; коэффициент использования их по площади 0,7.

Камеры создаются за счет рамок из паронита. В качестве прокладок, выполняющих роль сепараторов-турбулизаторов, применяют перфорированный винипласт высотой гофра 1,5 мм. Указанные детали, набранные в определенном порядке, собирают в пакет и зажимают между двумя плитами с помощью шпилек. Рассол и дилюат подают прямотоком, что позволяет стабилизировать режим работы электродиализатора. На выходе из электродиализатора давление воды поддерживают постоянным и равным 0,1 МПа.

Стабильная работа аппарата обеспечивается при скоростях потока в камерах обессоливания, рассольных и электродных, равных соответственно, 6, 3,5 и 20 м/с; производительность установки — 2,75 м3/ч. Выход по току для двух ступеней в среднем составляет 70—80% при расходе энергии 5 кВт-ч на 1 м3 опресненной воды (0,2 кВт-ч/экв солей). При этом содержание солей уменьшается до 250—300 мг/л, т. е. в 5—6 раз по сравнению с исходным.

В процессе электродиализной обработки воды уменьшается щелочность (содержание гидрокарбонатов): после I ступени с 5,7 до 3,4 мэкв/л, а после II — до 1,3 мэкв/л. Это положительно сказывается на последующей обработке воды: увеличивается продолжительность рабочего периода высокоосновного анионита в фильтре смешанного действия при одновременном улучшении качества обессоленной воды, определяемого по ее удельному сопротивлению. Полное обессоливание опресненной воды до удельного сопротивления 107 Ом-см производится с помощью ионообменной установки УЦ-2А, работающей по схеме катионит - декарбонизатор - анионит - фильтр со смешанным слоем ионитов.

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики