Мембранные методы обессоливания воды – обратный осмос и электродиализ широко применяются в настоящее время в различных областях народного хозяйства. Каждый из этих методов имеет свои достоинства и недостатки. Совместное же применение обоих методов опреснения позволяет получать в конечном итоге более высокие результаты процесса очистки.

В энергетике требования к воде зависят от используемого оборудования и режима его работы и колеблются от простого удаления взвесей и солей жесткости для теплосетей до глубокого обессоливания с удалением органических загрязнений и растворенных газов для ТЭС, АЭС.Для обеспечения надежной эксплуатации современного водогрейного оборудования необходимо поддерживать правильный водный режим. Водный режим котельной установки определяется набором контролируемых показателей качества контурной воды и диапазонами нормативных значений этих показателей. Для соблюдения норм и, соответственно, поддержания правильного водного режима котельной установки требуется специальная подготовка воды.

Применение установок натрий-катионирования для снижения общей жесткости, перед подачей на заполнение или подпитку контура котла или тепловой сети, связано с определенными капитальными и эксплуатационными затратами, а также с увеличением нагрузки на экологическую систему данного региона, ввиду наличия большого количества кислотно-щелочных стоков.

Мы предлагаем безреагентную технологию получения «сверхчистой» воды, включающую обработку воды обратным осмосом с последующей электродеионизацией.На первой ступени – обратноосмотической установке –обессоленная вода – пермеат, по качеству соответствует дистиллированной воде (0,2 МОм). Затем пермеат поступает на вторую ступень очистки – электродеионизатор (электродиализный аппарат с ионообменными смолами в камерах обессоливания), где осуществляется финишная очистка предварительно обессоленной воды. В процессе электродеионизации осуществляется непрерывный ионный обмен на ионитах с регенерацией под действием электрического тока без применения реагентов. На выходе из электродеионизатора очищенная вода имеет удельное электросопротивление 10-18 МОм.

Комбинированная технология получения «сверхчистой» воды находит применение в биотехнологии, микроэлектронике, производстве чистых веществ, но широким полем для внедрения этого процесса является теплоэнергетика, где крупнотоннажное получение глубокообессоленной воды по безреагентной технологии кроме высоких показателей,имеет еще и значительный социально-экономический эффект ввиду значительного сокращения количества жидких химически-активных отходов.

Применение комбинированных схем очистки сточных вод позволяет значительно увеличить степень повторного использования воды, а в некоторых случаях – создавать бессточные производства с оборотным водоснабжением.

Нами разработана и внедрена схема очистки промывных вод производства горячего цинкования. Сточная вода после реагентной обработки направлялась на обратноосмотическую установку, полученный пермеат возвращался в технологический цикл, а рассол — в электродиализный аппарат – концентратор с непроточными рассольными камерами, позволяющими сконцентрировать раствор с 20 до 180 г/л с возможностью последующего доупаривания до сухой соли.Диализат электродиализного аппарата-концентратора возвращался на вход первой ступени (на обратноосмотическую установку). Степень повторного использования воды составляла 95%.

Разработана технология очистки сточных вод металлургического производства по схеме электродиализ + обратный осмос. После реагентного осаждения исходная вода с минерализацией около 30 г/л концентрируется в электродиализной установке до 120 г/л, рассол направляется на выпарку теплом отходящих газов основного производства, а диализат с остаточным солесодержанием 3-5 г/л на обратноосмотическую установку, где дочищается до рыбохозяйственных норм с последующим сбросом в водоем. Рассол со второй ступени обратного осмоса ( 15-18 г/л) направляется на вход первой ступени.