Elektrodejonizacja

DEMINERALIZACJA WODY METODĄ ELEKTRODEJONIZACJI

Proces elektrodejonizacji za pomocą procesu technologicznego SEPTRON w jednym jedynym module łączy korzyści elektrodializy oraz wymiany jonowej na złożu mieszanym. W wyniku tej kombinacji procesowej otrzymujemy wodę całkowicie odsoloną bez stosowania przerw produkcyjnych oraz chemikaliów.


Zasada procesu technologicznego SEPTRON [1] jest podobna do elektrodializy. Siłą napędową w tym procesie jest stałe pole elektryczne, które doprowadza do przemieszczania się jonizujących domieszek wody. Ujemne cząsteczki (aniony) poruszają się w kierunku elektrody dodatniej (anody), dodatnie cząsteczki (kationy) w kierunku ujemnej elektrody (katody).


Przemieszczanie się jonów pomiędzy anodą a katodą ograniczone jest przez membrany jonoselektywne. Jonoselektywna membrana anionowa umożliwia przemieszczanie się tylko anionów, a jonoselektywna membrana kationowa tylko kationów. Obydwie membrany jonoselektywne pozwalają na przemieszczanie się wyłącznie naładowanym cząstkom.



W wyniku rozmieszczenia dwóch membran jonowymiennych wytwarzane są prądy cieczy z wysoką zawartością jonów (koncentrat) oraz z niską zawartością jonów (diluat). Siatka dystansowa pomiędzy membranami definiuje wielkość komór koncentratu.



1. Schemat podstawowy procesu technologicznego SEPTRON ®

2. Przekrój modułu SEPTRON ®

3. Schemat procesu technologicznego SEPTRON ®

Im niższa jest zawartość soli w roztworze diluatu, tym wyższy jest opór elektryczny pakietu membran, a w ślad za tym przemieszcza się mniejsza ilość jonów. Jest to limitujący współczynnik dla stopnia odsalania przy zastosowaniu procesu technologicznego elektrodializy. W procesie technologicznym SEPTRON ograniczenie to zostaje wyeliminowane. W tym przypadku komory z diluatem wypełnione są jonitowym złożem mieszanym wysokiej czystości. Żywica jonowymienna zmniejsza opór elektryczny i podtrzymuje proces przemieszczania się jonów.

Wytworzone pole elektryczne oddziałuje nie tylko na opisane przemieszczanie się jonów, ale również na rozkład wody na jony wodorowe oraz wodorotlenowe, które regenerują żywicę jonowymienną. Wymiennik jonów na złożu mieszanym, będący pod stałym napięciem elektrycznym, jest bez przerwy regenerowany, a jony odprowadzane są poprzez komorę koncentratu.

Korzyści wynikające z nowego procesu technologicznego są wynikiem opracowanej i opatentowanej techniki modułu spiralnie zwijanego [2].

Membrany jonoselektywne, żywica złoża mieszanego oraz siatka dystansowa koncentratu, nawinięte są na elektrodę, a uzwojenie zamknięte jest przeciwelektrodą. Komory uszczelnione są bierną żywicą sztuczną. Dwa strumienie wody (permeat oraz koncentrat) płyną równolegle do uzwojenia, przy czym permeat jest całkowicie odsolony, a koncentrat zagęszczony.

W wyniku powyższego rozmieszczenia komponentów uzyskujemy następujące korzyści:


– wysoki stopień odsolenia przy ograniczonej powierzchni membran;
– wytworzenie wysokiego gradientu pH;
– wysoki stopień zregenerowania żywicy złoża mieszanego;
– optymalne usunięcie CO2, SiO2 i TOC bez korzystania z substancji pomocniczych;
– samodezynfekcja;
– brak wewnętrznych uszczelnień w module;
– modularna, kompaktowa budowa;
– niskie napięcia elektryczne;
– ograniczone zapotrzebowanie na energię.

Technologia SEPTRON stosowana jako ostatni etap odsalania po procesach zmiękczania oraz odwróconej osmozy, jest najbardziej ekonomiczną oraz najbardziej przyjazną dla środowiska kombinacją w procesie technologicznym uzyskiwania wody oczyszczonej.

Moduły o wydajności 150, 500 oraz 1000 l/h [3] mogą być w dowolny sposób łączone. Zakres możliwych do uzyskania wydajności jest zatem nieograniczony.

Technologia SEPTRON nadaje się doskonale do produkcji wody oczyszczonej dla:
–  przemysłu farmaceutycznego oraz biotechnologii,
–  przemysłu kosmetycznego,
–  przemysłu spożywczego,
–  produkcji napojów pitnych,
–  chemii i przemysłu chemicznego,
–  przemysłu mikroelektronicznego,
–  produkcji energii,
–  zastosowania w laboratoriach.