В Анурадхапуре (Шри-Ланка) уровень жесткости и содержания фтора в грунтовых водах превышает допустимые нормы (концентрация фтора 3,29 мг/л, что в 3,29 раза превышает норму), что, по мнению ВОЗ, является основной причиной хронической болезни почек. Разработанная Китайской академией наук установка целевого электродиализа (TED), смонтированная на раме, ежедневно обрабатывает 300 тонн грунтовых вод с помощью технологии селективной миграции ионов. Эта установка электродиализа объединяет функции дозирования кислоты в электродную воду и переключения полярности отключения, требуя лишь предварительной очистки песчаным фильтром. Интерфейс управления с одной кнопкой подходит для районов с технически слаборазвитой инфраструктурой. Результаты посточистки показывают 98%-ное удаление кальция/магния, концентрацию фтора менее 0,27 мг/л (соответствует питьевым стандартам) при энергопотреблении 1,5 кВт⋅ч на тонну, что обеспечивает стабильное водоснабжение 1500 человек.
Посмотрите, какие еще драгоценные металлы используются в водоочистной отрасли .
Углехимическая и цементная промышленность включают электродиализные установки в технологические цепочки с нулевым сбросом. Некоторые цементные заводы используют гомогенные мембранные электродиалитические установки для вторичного концентрирования, повышая электропроводность концентрированной воды до 147,7 мСм/см при 14,6-кратном концентрировании, что позволяет повторно использовать воду в системах циркуляции. При обработке обратноосмотического концентрата высокой жесткости с использованием четырех параллельных электродиалитических установок наблюдалось образование накипи и искрение электродов. В число усовершенствований входила установка онлайн-мониторов жесткости для оповещения в режиме реального времени, замена электродов на электроды из титанового сплава и внедрение системы автоматического переключения полярности. После оптимизации электродиализные установки достигли 1200-часового непрерывного рабочего цикла, что позволило сократить затраты на очистку воды на 40%.
Долгосрочная стабильность зависит от предотвращения образования накипи и оптимизации распределения тока. На заводе электроники в Наньтуне (Китай) было показано, что отложения гидроксида магния на поверхности мембраны приводят к скачкам сопротивления при жесткости воды на входе, превышающей 1,5 мг/л. Установка двухступенчатых умягчающих смоляных емкостей и циклическая очистка 7% раствором лимонной кислоты позволили увеличить срок службы мембранного блока до 5 лет.
Электростанция Lonics (Германия) улучшила равномерность тока за счёт перепроектирования водораспределительных канавок: установка разделительных решёток в сборных ёмкостях электродиализного блока снизила отклонение расхода с 15% до 3%; распределители из полиэтилена диаметром 0,4 мм сбалансировали поток воды, предотвращая растрескивание мембраны. Благодаря промывке под низким давлением два раза в месяц сопротивление мембраны оставалось ниже 10 Ом·см². Для обработки кислой сыворотки компания Lactalis (Канада) использовала режим импульсного электрического поля (ИПП 5с/5с), что увеличило удаление кальция на 35,1% по сравнению с режимом постоянного тока и значительно снизило гигроскопичность порошка, высушенного распылением.
Мировые продажи установок для электродиализа достигли 386 млн долларов США в 2024 году и, по прогнозам, вырастут до 889 млн долларов США к 2031 году при среднегодовом темпе роста 8,3%. Технологические итерации и накопление опыта эксплуатации расширяют сферу применения установок — от очистки воды до извлечения лития и пищевой промышленности.
Язык
