Физико-химические основы процессов очистки сточных вод методом электродиа-лиза

Сущность электрохимического обессоливания воды электродиализом заключается в том, что в электрическом поле, создаваемом при пропускании постоянного тока через слой воды, происходит перенос ионов растворенных в воде солей, причем катионы солей движутся к катоду установки, а анионы солей - к аноду установки. Пространство между анодом и катодом с помощью диафрагм разделено на отсеки; в среднем отсеке находится обессоливаемая вода. Под действием постоянного тока в анодный отсек переходят анионы (в рассматриваем случае Cl^-), а в катодный отсек - катионы (Na⁺), и находящаяся в среднем отсеке вода (или раствор) таким образом обессоливается. Кроме анионов растворенных в воде солей в переносе электричества принимают также участие диссоциированные ионы воды Н⁺ и ОН^-. В процессе электролиза ионы разряжаются на электродах:

(К): 2H⁺ + 2e = H₂; 2OH^- + 2Na⁺ = 2NaOH; (А): 2Cl^- - 2e = Cl₂; OH^- + H⁺ = H₂O

Газообразный водород и хлор являются побочными продуктами обессоливания воды электродиализом. Это продукты высокой степени чистоты (более 99,8%) и могут быть реализованы как товарные продукты. Раствор щелочи (NаОН), полученный в катодном пространстве также является товарным продуктом. Вследствие большого расхода электроэнергии метод электрохимического обессоливания воды долгое время не получал широкого применения, потому что стоимость такого обессоливания была выше, чем при других методах. В последние годы удалось значительно повысить эффективность и экономичность обессоливания воды электродиализом. Это достигнуто благодаря внедрению специальных электрохимически активных диафрагм, которые отличаются от обычно применявшихся тем, что обладают избирательной ионопроводностью, то есть способны пропускать через себя либо анионы, либо катионы. Наличие ионитовых диафрагм не дает возможности ионам Н⁺ и ОН^- попадать в среднюю камеру, а также исключает встречное движение ионов из электродных камер.