6d4fedea0af519f1d3b5ec39158529ed.jpg

Принцип работы и преимущества ионообменного фильтра для воды

СОДЕРЖАНИЕ
0
54 просмотров
13 февраля 2020

Смеси ионообменных смол и комбинированные загрузки с содержанием смол

АПТ-2

смесь ионообменных смол (КУ-2-8чс и АВ-17-8чс) модифицированного катионита и модифицированного анионита. Модификация катионита и анионита осуществляется специальными катализаторами, компоненты которых имеют разрешение на применение в пищевой промышленности. В результате такой обработки материал АПТ-2, обладает исключительно высокой каталитической активностью в реакциях окисления железа и марганца, сероводорода растворенным в воде окислителем – кислородом воздуха, а так же поглощает соли жесткости, тяжелые металлы и радионуклиды по механизму ионного обмена. При этом динамическая обменная емкость АПТ-2 стабильна и составляет 1600 мг-экв/л.

АПТ-2 эффективно удаляет растворенные в воде железо с концентрацией до 30 мг/л и марганец с концентрацией до 2 мг/л при значениях рН ниже 6,0, низкой щелочности и высоком содержании углекислоты.

Внешний вид Сферические зерна от желтого до темно-коричневого цвета
Гранулометрический состав катионита: размер зерен, мм – 0,4 – 1,25
объемная доля рабочей фракции, %, не менее 96
эффективный размер зерен 0,4-0,65
коэффициент однородности, не более 1,7
Массовая доля воды, % 48 – 58
Окисляемость фильтрата в пересчете на кислород, мг/г, не более 0,5
Осмотическая стабильность, %, не менее 96
Массовое содержание железа, %, не более 0,03
Массовое содержание иона хлора, мг/см3, не более 0,0015
Фасовка – бак 30 литров

Справочная стоимость: 400р/л

Устройство

Ионообменный фильтр состоит из корпуса, выполненного из особо прочного пластика или стали, картриджа с ионообменной смолой, трубопроводов, верхнего и нижнего распределительного устройств, отвечающих за равномерное распределение воды, и ёмкости под регенерирующий раствор. В центральной части корпуса находится блок фильтрации, выполненный из ионообменного волокнистого материала. За ним расположен сетчатый фильтр, отвечающий за удержание механического мусора, и ионообменник. Именно в нём происходит обмен ионов тяжёлых металлов на натрий или водород. Завершает конструкцию фильтр тонкой очистки. Для выведения растворённых в воде газов наружу, в корпусе прибора предусмотрены специальные отводящие отверстия.

Фильтры отличаются между собой производительностью, напрямую зависящую от объёма фильтрующей загрузки и направления движения регенерирующего потока. По последнему признаку модели бывают противоточными и прямоточными. Размеры ионообменных моделей также зависят от предназначения и условий эксплуатации. Для очищения сточных вод и сильнозагрязнённой жидкости используются фильтры больших размеров и высокой производительности, в то время как для домашних нужд подойдёт компактная бытовая модель.

Маленькие приборы имеют сменный картридж, который легко восстанавливается, а по истечении срока службы заменяется на новый. Большие модели представляют собой ионообменные колонны, оборудованные системой автоматического обновления ионообменного наполнителя, и состоят из 3-х блоков. Поток жидкости в них регулирует специальный клапан, расположенный под электронным процессором. В одну из ёмкостей, получившую название восстановительной, засыпается поваренная соль. По мере истощения ионообменной смолы в эту ёмкость закачивается вода и осуществляется промывка наполнителя.

Ионниты для очистки в гальваническом производстве

Иониты выпускают в виде порошка (размер частиц 0,04-0,07 мм), зерен (0,3-2,0 мм), волокнистого материала, листов и плиток. Крупнозернистые иониты предназначены для работы в фильтрах со слоями значительной высоты (1-3 м), порошкообразные – со слоями высотой 3-10 мм.

Ряд смол, выпускаемых в РФ, имеет произвольное наименования (Н, НО, ВС). Некоторые названия отражают состав смол: СДВ – стиролднвннилбензол; ЭДЭ – этилендиаминэтилен- хлоргидрин; МСФ – моносульфат и др. В последнее время в маркировке смол для катионитов употребляют букву К, для обозначения анионитов – А. Буква В (после А) записывается для высокоосновных анионитов, буква Н – для низкоосновных анионитов. Числовое обозначение указывает порядковый номер производственной серии. Например, КУ – катионит универсальный; КФ – катионит фосфорнокислый; АВ – анионит высокоосновной; АН – анионит низкоосновной. В табл.4.8 представлены некоторые марки ионитов и их зарубежных аналогов.

Таблица 4.8

Отечест­венные

иониты:

Зарубежные аналоги:
КУ-2-8 Амберлит IR-120, дауэкс-50, дайон, SK-1A, зеролит 225, имак 225, имак С-12, леватит S-100, вофатит KRS-200, варион KS, цуолайт С-20, алласьон CS, кастель С-300Р, катекс-5.
КУ-23 Леватит SP-120, кастель С-300Р, амберлит 15А, варион KSM.
КБ-2,

КБ-2-4

Варион KSM, вофатит СР, дуолайт СС-3, йонайк С-270, пермутит Н-70, пермутит С.
КБ-2-7П,

КБ-2-10П

Варион SM, дуолайт С-464, имак Z-5.
КБ-4,

КБ-4П-2

Амберлит IRA-50, варион СР, зеролит 226, цеокарб 226.
АВ-17-8 Амберлит IRA-400, дауэкс-1, зеролит F, дуолит A-101D, кастель А-500, диайон SA-10A, вофатит SBW, леватит М-500, варион АТ-660.
АВ-29-12П Дуолайн А-162, варион AMD, диайон РА-404, леватит МР-600, амберлит А-29, амберлит IRA-910, релит 2AS.
АН-22-8 Варион AED.
КУ-1 Амберлит IRA-100, йонайк С-200, вофатит К.
ЭДЭ-10П Дуолайт А-30, кастель А-100, вофатит L-150, вофатит L-160, вофатит L-165.
АН-2ФН Амберлит IR-4B.

Иониты загружают в фильтры различных конструкций. Наибольшее распространение получили металлические ионообменные фильтры (диаметр 2,6 м), серийно выпускаемые Таганрогским заводом “Красный котельщик” и Бийским котельным заводом.

Другие вещества для очистки в гальваническом цеху

Ионы меди извлекают из сточных вод катионитом КУ-1 при рН=12-12,4. Обменная емкость катионита равна 1,7-2,3 г-экв/кг набухшей смолы. Регенерацию проводят 5 %-ным раствором НС1. Концентрация меди в элюатах достигает 15-17 г/л. Из кислых сточных вод медь извлекают сильнокислотными катионитами. Их регенерируют 10-20 %-ным раствором серной кислоты.

Ионы никеля извлекают из воды на катионите КУ-2-8, динамическая объемная емкость которого равна 2,1-2,4 г-экв/кг катионита. Скорость фильтрования сточных вод 12-15 м/ч. Регенерацию проводят 20 %-ным раствором серной кислоты со скоростью 0,5 м/ч. Полученные элюаты содержат 95 г/л никеля и их можно возвращать в ванну никелирования.

Для удаления из сточных вод катионов трехвалентного хрома Сг3+ применяют Н-катиониты, а хромат-ионы СЮ42‘ и бихромат- ионы Сr2О72- извлекают на анионитах АВ-17, АН-18П, АН-25. Емкость анионитов по хрому не зависит от величины pH в пределах от 1 до 6 и значительно снижается с увеличением pH более 6. Скорость фильтрования принимают равной 10-15 м/ч.

Регенерацию сильноосновных анионитов проводят 8-10 %- ным раствором едкого натра. Элюаты, содержащие 40-50 г/л шестивалентного хрома, могут рекуперироваться. Скорость фильтрования при регенерации составляет 1-1,5 м/ч.

Простые и комплексные цианиды извлекаются на анионитах: сточные воды с щелочной реакцией обрабатывают анионитами в солевой форме, нейтральные и слабокислые воды – анионитами в гидроксидной и солевой форме. Поглощение цианидов из щелочных сточных вод анионитами в солевой форме (например, в С1-форме) происходит по следующим реакциям обмена:

RC1 + ОН– -» ROH + С1–
RC1 + CN– -» RCN + С1–

mRCl + [Me(CN)n]m -» RmMe(CN)n + mCl–

Сорбция цианидов из нейтральных и слабокислых сред анионитами в солевой форме происходит в соответствии с уравнениями:

RC1 + CN– -» RCN + С1
mRCl + [Me(CN)n]m -» RmMe(CN)n + mCl-,

а поглощение анионитами в гидроксильной форме происходит по уравнениям:

ROH + CN- -> RCN + ОН

mROH + [Me(CN)n]m -> RmMe(CN)n + mOH–

При сорбции цианидов смолами в солевой форме из нейтральных или слабокислых стоков одним из продуктов реакции обмена является синильная кислота:

RC1 + HCN –» RCN + НС1,

которая полностью сдвигает равновесие обмена влево и взаимодействия между анионитом и синильной кислотой не происходит. В то же время сорбция цианидов из нейтральных или слабокислых сред анионитами в гидроксильной форме идет с образованием воды, поэтому емкость анионитов в гидроксильной форме выше, чем в солевой. При высоком значении pH исходную воду перед подачей на анионит подвергают Н-катионированию.

Сильноосновной анионит регенерируют 5-10 %-ным раствором едкого натра или хлоридом натрия. Регенерация происходит не полностью (простые цианиды десорбируют на 80- 90%, а комплексные – на 42-78 %). Для более полной регенерации требуется значительный расход регенерирующих растворов.

Критерии выбора

Прежде чем приступить к приобретению ионообменного фильтра, необходимо определить производительность и мощность будущей модели

Для того чтобы не ошибиться с выбором, следует обратить внимание на будущие условия эксплуатации и предполагаемую интенсивность использования прибора. Первоначально следует оценить степени жёсткости воды и определить продуктивность процесса умягчения

При незначительных превышениях норм содержания в жидкости солей и примесей нет смысла выбирать дорогую, многоёмкостную модель. В этом случае вполне подойдёт бытовой прибор небольшого размера, предназначенный для обработки мало- и среднезагрязнённой жидкости. Для очистки промышленных стоков или умягчения больших объёмов жёсткой воды следует приобретать серьёзные промышленные приборы, оборудованные системой автоматической регенерации.

Практически все модели ионообменных приборов предусматривают установку угольных фильтров, поэтому для обеспечения наиболее качественного очищения воды и доведения её до состояния питьевой, рекомендуется приобретение дополнительного угольного картриджа. При выборе прибора также следует помнить о разновидностях ионообменных процессов, а именно о возможности замены ионов магния, кальция и тяжёлых металлов как на водород, так и на натрий. От того, какой именно прибор будет использоваться для очистки, зависит кислотно-щелочной баланс отфильтрованной жидкости.

Очистка воды методом ионного обмена и правила восстановления смолы

В фильтрационных установках с картриджами восстановление смолы осуществляется строго вручную. Порядок действий:

  1. Для начала нужно перекрыть подачу воды в фильтр, а затем сбросить внутреннее давление.
  2. Достаньте картридж со смолой и промойте его под проточной водой.
  3. Высыпьте смолу в отдельную посудину и покройте соляным раствором (если картридж разбирается) или опустите в раствор картридж целиком. Раствор готовьте из расчета 100 г соли на литр воды, воды нужно в среднем 2-4 л.
  4. Оставьте смолу в растворе примерно на 6-8 часов, затем слейте раствор и промойте смолу предварительно отфильтрованной чистой водой 2-3 раза.
  5. Установите картридж в исходное положение.

В первых литрах воды, пропущенных через только что очищенный фильтр, может ощущаться легкий вкус соли – это нормально.

Принципы и технология работы ионных умягчителей

Самый популярный химический реагент, используемый для водоподготовки ионным способом – это специальная смола. Она представляет собой твердое вещество неорганического происхождения с пористой структурой. В состав смолы входят различные функциональные добавки, которые и отвечают за протекание реакций ионного обмена. Форма выпуска – гранулы разных размеров (они являются произвольными). Если смола была получена в ходе полимеризации, она будет шаровидной, а если путем поликонденсации, то неправильной формы. При взаимодействии с водой смола набухает.

Смола в процессе замены ионов солей жесткости постепенно утрачивает первоначальный состав, рабочие характеристики в ходе эксплуатации безвозвратно изменяются. Чтобы восстановить работоспособность реагента, обычно используется раствор обычной поваренной соли, реже, но тоже может применяться лимонная кислота. Учтите, что восстановление солью не вернет смоле все первоначальные качества, поэтому со временем ионные фильтры меняют. Если все делать правильно и регулярно очищать вещество, оно прослужит вам около трех лет.

Ионообменный метод очистки воды

Ионообменный метод очистки воды применяют для обессоливания и очистки воды от ионов металлов и других примесей. Сущность ионного обмена заключается в способности ионообменных материалов забирать из растворов электролита ионы в обмен на эквивалентное количество ионов ионита.

Очистку воды осуществляют ионитами – синтетическими ионообменными смолами, изготовленными в виде гранул размером 0,2…2 мм. Иониты изготовляют из нерастворимых в воде полимерных веществ, имеющих на своей поверхности подвижный ион (катион или анион), который при определенных условиях вступает в реакцию обмена с ионами того же знака, содержащимися в воде. Различают сильно- и слабокислотные катиониты (в Н+- или Na+- форме) и сильно- и слабоосновные аниониты (в ОН- или солевой форме), а также иониты смешанного действия. Основополагающим фактором кинетики процесса является скорость ионообмена между ионами воды и омываемой частицей смолы. На наружной поверхности омываемой частицы образуется неподвижная водяная пленка, толщина которой зависит от скорости потока очищаемой воды и размеров зерна смолы. Ион, который стремится попасть внутрь частицы смолы, в функциональную группу, должен диффундировать из воды через пленку, пройти через граничную поверхность частицы и внутри смолы в растворе набухания устремиться к ассоциации с функциональной группой. Диффузия ионов через пленку является важнейшим этапом процесса.

Избирательное поглощение молекул поверхностью твердого адсорбента происходит вследствие воздействия на них неуравновешенных поверхностных сил адсорбента.

Ионообменные смолы имеют возможность регенерации. После истощения рабочей обменной емкости ионита он теряет способность обмениваться ионами и его необходимо регенерировать. Регенерация производится насыщенными растворами, выбор которых зависит от типа ионообменной смолы. Процессы восстановления, как правило, протекают в автомати взрыхление – 10 – 15 мин, на фильтрование регенерирующего раствора – 25 – 40 мин, на отмывку – 30 – 60 мин. Ионообменную очистку реализуют последовательным фильтрованием воды через катиониты и аниониты.

В зависимости от вида и концентрации примесей в воде, требуемой эффективности очистки используют различные схемы ионообменных установок.

Умягчение воды катионированием. Умягчение воды катионированием – один из методов умягчения (обессоливания) воды.

Катионирование – процесс обработки воды методом ионного обмена, в результате которого происходит обмен катионов. В зависимости от вида ионов (Н+ или Na+), находящихся в объеме катионита, различают два вида катионирования: Н-катионирование и Na-катионирование.

Натрий-катионитовый метод применяют для умягчения воды с содержанием взвешенных веществ в воде не более 8 мг/л и цветностью воды не более 30 град. Жесткость воды снижается при одноступенчатом натрий-катионировании до значений 0,05 – 0,1 мг-экв/л, при двухступенчатом – до 0,01 мг-экв/л. Процесс Nа-катионирования описывается следующими реакциями обмена: Регенерация Na-катионита достигается фильтрованием через него со скоростью 3-4 м/ч 5-8% раствора NaCl (рис.1.2).

Рис.1.2. Схема одноступенчатого Натрий-катионирования воды.

Достоинства NaCl (поваренной соли) как регенерационного раствора: дешевизна; доступность.

Водород-катионитовый метод применяют для глубокого умягчения воды. Этот метод основан на фильтровании обрабатываемой воды через слой катионита, содержащего в качестве обменных ионов катионы водорода.

При Н-катионировании воды значительно снижается рН фильтрата за счет кислот, образующихся в ходе процесса. Углекислый газ, выделяющийся при реакциях умягчения, можно удалить дегазацией. Регенерация Н-катионита в этом случае производится 4 – 6% раствором кислоты (HCl, H2SO4). Иониты, в зернах которых при ионообменном процессе происходит обмен катионов, называют катионитами.

Структура

Обычно данное оснащение включает корпус из пластика или стали, что наполнен материалом, предназначенным для обмена ионом. В наборе, кроме этого, представлена запорная арматура, распределительный элемент сверху и снизу (он гарантирует то, что жидкость будет равномерно распределяться), трубопроводы, емкости, что нужны для состава регенерации.

Разница между устройствами состоит в отличии объемов очистительной загрузки, а значит, отличается и результативность. Исходя из направления, по которому происходит движение состава регенерации, данные приборы могут быть противоточными и прямоточными.

Хемосорбционные материалы

Хемосорбционные волокна относятся к новейшим типам фильтрующих материалов, созданных для очистки воздушных сред от химических токсинов. Характерная особенность — высокий уровень извлечения вредных или ценных компонентов из воздуха с различными уровнями влажности, и высокий уровень фильтрования (доочистки) воздуха при наличии минимального содержания вредных веществ.

Свойства волокнистого анионита
Функциональная группа -NH2; =NH; -COOH
Линейная плотность, текс 0,5 – 0,8
Относительная разрывная нагрузка элементарного волокна, мН/текс, не менее 80
Удлинение волокна при разрыве, отн % не менее 15
Полная статическая обменная емкость по 0,1Н HCl, ммоль/г 3,0 – 7,0
Набухание г H2O/г волокна 1,0 – 2,0
Диаметр, мкм 20 – 40
Рабочий интервал, pH 1 – 8
Максимальная температура эксплуатации, °С 100
Свойства волокнистого катионита
Функциональная группа -COOH
Линейная плотность, текс 0,5 – 1,4
Относительная разрывная нагрузка элементарного волокна, мН/текс, не менее 50
Удлинение волокна при разрыве, отн % не менее 15
Полная статическая обменная емкость по 0,1Н NaOH, ммоль/г 3,0 – 8,0
Набухание г H2O/г волокна 0,8 – 2,0
Диаметр, мкм 30 – 50
Рабочий интервал, pH 5 – 12
Максимальная температура эксплуатации, °С 100

Существует несколько разновидностей хемосорбентов, которые различаются по своим свойствам, а именно:

  • сорбционно-каталитического характера;
  • окислительно-восстановительного характера;
  • основные;
  • кислотного характера.

Наиболее часто хемосорбенты используются в системах вентиляции в качестве компонентов фильтрующих элементов, очищающих воздух от газовых примесей и паров с кислотной основой.

Сравнение ионообменного волокна и гранульных ионитов, применяемых для очистки водных и газовоздушных сред, показывает явные преимущества первого фильтрующего материала над вторым. В частности, хемосорбент:

  • демонстрирует более высокую степень фильтрации при малых и средних концентрациях вещества, находящуюся в пределах 96…100%. При этом показатели для жидкостей варьируют в пределах от 0,01 до 10 мг на литр, а для воздуха — от 0,1 до 500 мг на 1 м³;
  • выпускается в широком ассортименте от штапельного волокна до пряжи, ткани, нетканых материалов и т. п., что позволяет выбирать оптимальный вариант конструкции для тех или иных задач;
  • обладает малым диаметром, что приводит к увеличению удельной поверхности волокон. Обычно диаметр находится в пределах от 5 до 50 мкм, что создает удельную поверхность волокна от 0,5 до 10 м³/г. В то же время гранульные иониты имеют показатель 0,1 м²/г;
  • показывает повышенную скорость сорбции, обычно на порядок выше (в 11–20 раз). В результате появляется возможность осуществлять процесс в крайне небольших сорбирующих слоях;
  • в условиях динамичной очистки обменная емкость достигает 50–90% при любой концентрации поглощаемых веществ;
  • имеет большую контакторную поверхность (до 80 м²/м³) и удельную фильтрующую поверхность (до 30 м²/м);
  • показывает пониженное гидро- и аэродинамическое сопротивление в фильтрующем слое;
  • позволяет производить сорбцию-генерацию практически непрерывно;
  • помимо ионнобменной очистки, с успехом выполняет механическую фильтрацию;
  • обладает энергоэффективными показателями и минимально возможным водопотреблением при очистке жидкостей и газов;
  • используется в сухих фильтрах для очистки воздуха от микроскопически малых концентраций вредных веществ (1…5 мг/м³), в том числе токсичных и агрессивных;
  • срок работы фильтра, в зависимости от интенсивности, начинается от 90 дней и достигает года;
  • удобное конструкционное исполнение — элементы выполнены в виде гофрированных элементов или карманных фильтров.

Данный вид оборудования применяется в системах вентиляции «чистых комнат», обустраиваемых на производстве электроники и в фармацевтике. Доступен в приточном и рециркуляционном вариантах.

Плюсы и минусы

Высокий покупательский спрос и популярность ионообменных фильтров обусловлены рядом неоспоримых достоинств этих приборов:

  1. Тихая работа. Включенный фильтр работает практически бесшумно, что делает его наиболее комфортным для домашнего использования.
  2. Высокая степень очистки водопроводных и сточных вод. Фильтр с успехом справляется не только с тяжёлыми металлами и радиоактивными веществами, но и с лёгкостью задерживает бактерии и вирусы, фенолы и пестициды, остатки нефтепродуктов и ядовитые примеси, а также отводит растворённый остаточный хлор и другие газы.
  3. Несомненное превосходство технологии ионного замещения над другими способами очистки.
  4. Простота в обслуживании и наличие в свободной продаже сменных картриджей позволяют производить их замену самостоятельно, не прибегая к услугам специалистов.
  5. Сохранение минерального состава жидкости после её прохождения через фильтр и заряжение воды отрицательными ионами способствует преобразованию органических солей и обеспечивает их хорошую усваиваемость организмом.

К минусам моделей относят необходимость регулярного обновления наполнителя и строгое соблюдение правил утилизации отработанных смол. Отмечается также низкая скорость фильтрации некоторых моделей, обусловленная низкой гидрофильностью смол и их медленным обменом ионами. Однако наиболее современные экземпляры оснащены катализаторами обмена, позволяющими расходовать реагенты в минимальных количествах. Это значительно ускоряет процесс и увеличивает пропускную способность прибора. К недостаткам можно отнести и высокую стоимость фильтров, вследствие чего многие покупатели не могут себе позволить их приобретение.

Ионообменная смола для фильтров очистки воды в коттеджах

> Ионообменная смола

Ионообменные смолы широко применяются в фильтрах систем очистки воды загородных домов, коттеджей, дачных участков. Наибольшее распространение эта фильтрующая среда получила в конце прошлого века.

Внешне ионообменная смола похожа на скопление маленьких шариков, диаметр которых не превышает миллиметра. Материал для изготовления этих шариков – специальные полимеры. Если незнакомый с таким видом сред человек посмотрит на смолу, то он сможет легко спутать ее с рыбьей икрой. Но на самом деле перед ним предстанет материал, который имеет уникальное и полезное свойство. Смола для фильтра может задерживать ионы различных примесей (начиная от металлов и заканчивая солями жесткости), меняя их на безопасные и безвредные ионы других веществ. То есть, происходит обмен ионами. Этот процесс и дал название фильтрующей среде – ионообменная смола.

А теперь давайте более подробно рассмотрим данный материал. С точки зрения химии, иониты (а это научное название ионообменной смолы), это высокомолекулярные соединения с функциональными группами, которые могут вступать в реакции обмена с ионами жидкости. Некоторые иониты могут также участвовать в реакциях окисления, восстановления, физической сорбции (поглощения некоторых соединений).

Смола для фильтра может иметь разную структуру: гелевую, пористую и промежуточную.

У ионитов гелевой структуры нет пор, и процесс ионного обмена происходит лишь тогда, когда смола находится в набухшем состоянии, похожем на гель (отсюда и название структуры).

Пористая, или макропористая, структура называется так, потому что на поверхности смолы находится большое количество пор, которые способствуют ионному обмену.

Промежуточная структура – среднее по свойствам между гелевой и пористой структурами.

В чем их существенное различие? Смола для фильтрагелевой структуры имеют большую обменную емкость, чем со смолой пористой структуры. Но зато ионообменная смола с порами имеет большую химическую и термическую стойкость, то есть она может задерживать большее количество примесей практически при любой температуре воды.

Еще одно разделение ионообменных смол по заряду ионов. Если в смоле происходит обмен положительно заряженных ионов (катионов), она называется катионитом; если же отрицательно заряженных (анионов), то ее название будет анионит. Практическое их отличие в способности обмена в воде с различным уровнем кислотности (уровня pH). Некоторые аниониты, например, могут «работать» при pH равным 1 – 6, а катиониты – при pH более 7. Правда, все эти тонкости больше нужно знать специалистам, подбирающим вам фильтры для очистки воды из скважины или другого источника.

Выпускаемая ионообменная смола, как правило, содержит ионы солей (хлористая или натриевая) или смесь солей с другими соединениями (натрий-водород, гидроксил-хлорид).

Смола для фильтров может быть разной, все зависит от ее показателей

Самым важным из них является влажность смолы. Чем ее меньше, тем лучше. Как правило, удаляется влага из смолы еще перед упаковкой в специальных центрифугах.

Еще один важный показатель характеристики ионообменный смолы – это ее емкость. Она показывает, какое количество исходных ионов приходится на единицу массы или объема смолы. Отсюда выделают весовую и объемную емкости и, отдельно, – рабочую. Первые две емкости являются стандартными величинами, определяются они в лабораториях и указываются в характеристиках готовой продукции.

Рабочая ионообменная емкость – величина, не измеряемая в лабораториях, так как зависит она от очень многих «рабочих» параметров: размеров слоя смолы, уровня загрязненности очищаемой воды, скорости потока и многих других. Когда рабочая ионообменная емкость смолы исчерпает себя, это будет значить, что ионы в ней полностью обменялись с ионами примесей, и необходимо восстановить ее фильтрующую способность (рабочую емкость).

Для каких же целей используется ионообменная смола? Фильтры с ионообменной смолой применяются в системах водоочистки загородных домов, коттеджей, дач для удаления солей жесткости или умягчения воды. В таких фильтрах ионы магния и кальция заменяются безвредными ионами натрия, а в качестве регенерационной жидкости, восстанавливающей рабочую ионообменную емкость смолы используется концентрированный раствор поваренной соли.

Также фильтры с ионообменной смолой могут применяться для удаления железа, марганца и прочих элементов, но применяемая в них смола будет стоить дороже из-за своей «универсальности».

Описание технологического процесса подготовки питьевой воды на основе фильтров «DynaSand»на примере «Станции обезжелезивания воды на площадке Киевского водозабора», г. Курск.

Для подготовки воды питьевого качества из артезианской воды, качество которой определено данными представленного химического анализа, необходимо снизить мутность, содержание железа и марганца, а также увеличить содержание фтора.

Для удаления железа и марганца необходимо первоначально их окислить, а затем задержать продукты окисления на песчаном фильтре.

Для окисления указанных веществ предлагается использовать раствор гипохлорита натрия.

При расчете дозы окислителя учитывается присутствие в воде аммония, поэтому расход гипохлорита принят 0,96 мг на окисление 1 мг железа и 1,95 мг на окисление 1 мг марганца. Для обработки 5420 м3/ч исходной воды требуется 345 л/ч 5 % раствора гипохлорита натрия. Суточный расход составит 8280 литров, 15-ти суточный запас — 124,2 м3.

Предлагается использовать 4 емкости вместимостью 30 м3 каждая или 2 емкости вместимостью 90 м3 каждая. Процесс дозирования осуществляется автоматически пропорционально расходу обрабатываемой воды. Введение рабочего раствора окислителя осуществляется в 2 точки. Для интенсификации процесса перемешивания обрабатываемой воды с окислителем используется линейный миксер. После введения окислителя вода подается на самопромывные фильтры «DynaSand».

Для доведения качества воды до норм СанПиН необходимо провести фторирование воды. Увеличение концентрации фтора от 0,3 мг/л до 1,35 (1,2) мг/л можно получить дозированием раствора кремнефтористого натрия (Na2SiF6). Согласно СНиП 2.04.02-84 доза фтора составит 1,81 г/м3. При использовании 0,25 % раствора кремнефтористого натрия общий расход реагента составит 3924 л/час.

Список источников

  • stroy-podskazka.ru
  • ochistkavodi.ru
  • global-aqua.ru
  • filters.ru
  • studbooks.net
  • www.voda-eko.ru
  • system-filters.ru
  • ioteh.ru
  • KvantMineral.com

Похожие статьи

Комментировать
0
54 просмотров

Если Вам нравятся статьи, подпишитесь на наш канал в Яндекс Дзене, чтобы не пропустить свежие публикации. Вы с нами?

Adblock
detector