Электродиализ

Процесс удаления из растворов поляризованных веществ путем переноса их через мембрану в поле постоянного электрического тока, В такой системе возникает направленное движение ионов растворенных солей, а также ионов и, причем катионы движутся к катоду, анионы - к аноду.

На катоде:

Анодные реакции:

Для предотвращения переноса ионов иобразующихся по реакциям, электродиализатор разделяют на отсеки с помощью специальных мембран, проницаемых только для катионов или только для анионов (рис.1.1).

1 – катионитовая мембрана; 2 – анионитовая мембрана;

Расход электроэнергии на 1 водыQ=96500

Метод обратного осмоса

Осмос - это самопроизвольная диффузия растворителя из менее концентрированного раствора в более концентрированный раствор через полупроницаемую перегородку. Если чистую воду отделить такой перегородкой от соленой воды, то молекулы воды проникнут в раствор, разбавляя его. Уровень раствора повысится (рис.1.2).

Схема самопроизвольной диффузии

Разница уровней в момент равновесия будет характеризоваться осмотическим давлением раствора. Зависит Росм от концентрации раствора. Если к раствору приложить давление большее, чем Росм, то будет наблюдаться явление обратного осмоса: вода из раствора будет переходить в направлении, обратном естественной диффузии (рис.1.3).

Схема опреснения воды методом обратного осмоса

Вода проходит через отверстия в 3,5 А, а молекулы солей через поры

более 5 А.В качестве полупроницаемых мембран применяются пористый фарфор, пропитанный ферроцианидом меди (II) .Стоимость получения пресной воды этим методом составляет 1 доллар за 16000 л.

Опреснение воды вымораживанием

Известно, что лед, образовавшийся при замерзании морской воды, почти не содержит солей.

Морская вода представляет собой раствор солей, и при замерзании воды и соли образуют различные кристаллографические структуры.

Если чистая вода замерзает при 0°, то морская вода с солесодержанием 35 г/л при t= - 1,85°. Этим по видимому обусловлен тот факт, что при замерзании морской воды в первую очередь образуются кристаллы пресного льда, а затем замерзает рассол, который в виде тонких оболочек покрывает эти кристаллы. При медленном замерзании получают более крупные кристаллы льда со значительно меньшими кристаллами рассола. Процесс таяния идет в обратной последовательности - сначала из морского льда стекает охлажденный рассол, а затем чистая вода.

Опреснение воды вымораживанием состоит из трех основных операций; образования кристаллов льда, отделение их от рассола и плавление льда.

Такие установки разработали в Японии (1969). У нас спроектирована такая установка в Туркмении, производит 30 кг/час.

Метод опреснения воды основанный на явлении гидратации

В соленый раствор вводят под давлением - хладоагент, способный обрабатывать кристаллогидратыи). Газгидраты представляют собой льдоподобные кристаллы, состоящие из молекул воды и неполярных молекул газов. На каждую молекулу гидратообразующего газа приходится 7-18 молекул воды.