Не гледайте само производителността: Как да изберете система за електродиализа за пречистване на вода?

1. Не започвайте с „Колко голяма е системата?“. Започнете с „Какво трябва да се отстрани от водата?“.

При избора на електродиализна система, една от най-често срещаните грешки е да се даде на доставчика само необходимата производителност и да се поиска оферта. Истинската основа за жизнеспособен процес не е просто колко кубически метра на час трябва да се обработят, а кои йони присъстват в захранващата вода, кои съставки трябва да се задържат, каква спецификация на продукта и водата е необходима и как ще се управлява концентратът.

Конвенционални електродиализа спешна помощ използва електрическо поле с постоянен ток, за да задвижва заредени йони през редуващи се катионно- и анионнообменни мембрани. Солите се редуцират в каналите за разреждане и се концентрират в каналите за концентрат. Това го прави особено подходящ, когато основната цел е отстраняване на йони, селективно обезсоляване или концентриране на сол. За електродиализно пречистване на вода, решение, основано само на TDS, може да подцени рисковете, свързани с котлен камък, замърсяване на мембраната и консумация на енергия.

В началото на проекта, подгответе пълен анализ на водата, който включва проводимост или TDS, основни катиони и аниони, твърдост, алкалност, силициев диоксид, желязо и манган, COD, суспендирани твърди вещества, pH и температура. Също така, дефинирайте целевата проводимост, възстановяване, коефициент на концентрация и необходимото време за непрекъсната работа.

2. ED, EDR, EDI и BMED не са „нива на надграждане“ — те решават различни проблеми

Когато захранващата вода е относително стабилна и предварителната обработка е адекватна, а целта е основно обезсоляване или концентриране, конвенционалната електродиализна ED предлага ясна структура на процеса, гъвкава работа и лесен поетапен контрол. Където твърдостта е висока, съставът на захранващата вода варира значително или дългосрочната устойчивост на котлен камък е основно изискване. електродиализно обръщане (EDR) трябва да се оценява внимателно.

Електродиализното обръщане периодично променя полярността на електродите, като същевременно превключва функциите на пътищата на потока на разредения и концентрирания разтвор. Това може да намали вероятността определени отлагания да останат върху повърхностите на мембраните за продължителни периоди. Това обаче не елиминира необходимостта от подходяща предварителна обработка, като филтрация, омекотяване, отстраняване на желязо и манган или мерки за контрол на органичните вещества.

EDI пречистване на вода е предназначен предимно за полиране на вода с висока чистота. Обикновено третира вода, която вече е била значително обезсолена преди потока, и комбинира електрическо поле с йонообменна среда за непрекъсната дейонизация. Не трябва да се третира като универсален заместител за работа с високо солена захранваща вода.

Биполярна мембранна електродиализа Следва път на възстановяване на ресурси. Чрез генериране на H⁺ и OH⁻ на биполярния мембранен интерфейс под въздействието на електрическо поле, той може да преобразува избрани солни системи в съответните киселини и основи. Следователно, той е от значение за оползотворяване на отпадъчни соли, оползотворяване на киселини и основи и производство на органични киселини.

3. Конфигурацията на системата зависи от „Прозорец за качество на водата + Целеви прозорец + Работен прозорец“

Два проекта с еднакъв капацитет от 10 m³/h може да изискват напълно различна площ на мембраната, плътност на тока, дизайн на канала за потока, рециркулационна схема и предварителна обработка, тъй като съставът на захранващата им вода се различава. Надеждният процес на подбор разделя входните данни за проекта на три прозореца:

Прозорец за качество на водатасоленост, йонни съотношения, двувалентни йони, съставки, образуващи котлен камък, колоиди и органична материя.

Целеви прозорец: скорост на обезсоляване, крайна проводимост, добив, концентрация на концентрат и всяко изискване за селективно задържане на определен йон.

Операционен прозорец: вариации в температурата на захранващия поток, работни часове на ден, приемливо време за престой поради почистване, електрозахранване на обекта и изисквания за автоматизация.

За оборудване за пречистване на вода с електродиализа, по-големият мембранен стек не е автоматично по-добър, а по-високият ток не е автоматично по-икономичен. Работата в близост до граничния ток може да увеличи концентрационната поляризация, разделянето на водата и локализираното образуване на котлен камък. Професионалният дизайн балансира химичния състав на водата, броя на мембранните двойки, ефективната площ на мембраната, скоростта на потока, тока и конфигурацията на етапите, вместо просто да прилага стандартен модел.

4. Сравнете повече от цената на оборудването: Сравнете цената на единица вода и поддръжката

Дългосрочните разходи за електродиализни системи обикновено включват електричество, подмяна на мембрани, химикали за предварителна обработка, почистване, поддръжка на помпи и клапани и изхвърляне на концентрат. При една и съща цел за качество на водата, по-смислените сравнения са специфичната консумация на енергия на единица произведена вода, стабилното възстановяване, спадът на налягането в мембранния стек, интервалът на почистване, нивото на автоматизация и наличието на резервни части.

Ако доставчикът предостави само основна единична цена, без да дефинира ограниченията за захранващата вода, проектната проводимост, пригодността на мембранния материал, работния ток, изискванията за предварителна обработка и маршрута за управление на концентрата, проектът може по-късно да стигне до ситуация, в която оборудването работи, но не може да поддържа необходимата производителност непрекъснато.

За съоръжения с непрекъснато производство, проучете и онлайн мониторинга на проводимостта, потока, налягането, напрежението, тока и температурата, заедно с блокировки, автоматично обръщане, промиване и алармена логика. В проект за обръщане на електродиализа, честотата на обръщане не е просто „колкото по-висока, толкова по-добре“; тя трябва да се зададе според тенденцията за натрупване на котлен камък в захранващата вода, характеристиките на замърсяване и хидравличния дизайн на системата.

5. Как можете да разберете дали даден доставчик има истински капацитет за електродиализен процес?

Квалифициран доставчик трябва да може да обясни, въз основа на анализа на водата, защо е избрана конкретна мембрана, защо се използва специфична конфигурация на етапите и подход за рециркулация, както и защо електродиализното обръщане, EDI пречистването на водата или биполярната мембранна електродиализа са или не са подходящи. Само лист с параметри не е достатъчен.

Марката Rubri на Hefei Sinopower Technologies Co., Ltd. представя електродиализа, EDR, биполярна мембранна електродиализа и свързани с нея йонообменни мембранни решения на hfsinopower.com. За реален проект най-добрата отправна точка е да се предостави йонният състав на суровата вода, капацитетът, целевият обем на произведената вода, възстановяването, работните часове и дестинацията на концентрата, след което да се обсъди конфигурацията на мембранния стек, предварителната обработка, контролът и поддръжката.

За отпадъчни води с висока соленост, възстановяване на ресурси или силно колебаещо се качество на водата, включете лабораторни или пилотни тестове в инженерното решение. Добрият избор не е свързан с намирането на машина, която може да произведе вода еднократно; става въпрос за намиране на система, която може да поддържа дългосрочен баланс между качеството на водата, потреблението на енергия, поддръжката и разходите за жизнения цикъл.

ЧЗВ: Четири въпроса, които клиентите задават най-често при избора на система за електродиализа

1. Моите отпадъчни води са с много висока соленост. Подходяща ли е електродиализата?

Не е задължително. Солеността е само един от факторите за проверка. Основният йонен състав, твърдостта, силициевият диоксид, суспендираните твърди вещества, органичната материя, маслото и целевият фактор на концентрация също са от значение. Ако основното предизвикателство са отстраняващите се йони и предварителната обработка може да контролира котления камък и замърсяването, често си струва да се оцени електродиализата. Когато доминират нейонните замърсители, може да се наложи тя да се комбинира с филтрация, окисление, RO или други процеси.

2. Може ли EDR да реши всеки проблем с мащабирането?

Не. EDR може да намали продължителното натрупване на определени отлагания чрез обръщане на полярността, подобрявайки стабилността при по-сложни водни условия. Високата твърдост, високото съдържание на силициев диоксид, високото съдържание на желязо и манган или големи количества суспендирани твърди вещества все още изискват целенасочена предварителна обработка. Третирането на EDR като технология, която не се нуждае от предварителна обработка, обикновено увеличава честотата на почистване и риска от мембранни повреди.

3. Как да избера между EDI пречистване на вода и конвенционална електродиализа?

Когато целта е обезсоляване на големи количества, селективно отстраняване на йони или концентриране от солена вода, обикновено първо се оценява ED или EDR. Когато по-голямата част от обезсоляването вече е завършено нагоре по течението и последната стъпка изисква непрекъснато производство на вода с по-висока чистота, EDI пречистването на водата обикновено е по-подходящо. Условията на захранващата вода и проектните цели се различават; нито едното, нито другото не е „по-усъвършенствано“ във всяко приложение.

4. Кога си струва да се проведе пилотен тест за биполярна мембранна електродиализа?

Пилотният проект е особено ценен, когато проектът включва преобразуване на отпадъчни соли в киселини и основи, възстановяване на киселини или основи, възстановяване на йонни ресурси от солеви разтвори или системи от нови материали, или сложни примеси, които могат да повлияят на селективността на мембраната и текущата ефективност. Пилотната работа може да провери концентрацията на продукта, миграцията на примеси, текущата ефективност, тенденциите в потреблението на енергия, замърсяването на мембраната и възстановяването след почистване преди разширяване в индустриален мащаб.