Эффективный метод ионного обмена для удовлетворения сложных потребностей в очистке воды.
Ионный обмен - это обратимый обмен ионами между твердым телом и жидкостью, например водой. Ионообменные смолы удаляют вредные примеси из жидкостей, заменяя их иными ионами.
Ионный обмен используется в очистке воды, включая умягчение воды, промышленную деминерализацию, полировку конденсата, производство сверхчистой воды и очистку сточных вод.
По существу, процесс ионного обмена заключается в следующем: раствор проходит через ионообменные смолы, которые содержат подвижные или обменные ионы. Растворенные ионы, которые имеют более сильное сродство к смолам, чем ионы на смолах, удаляются из раствора и заменяются обменными ионами на смолах. При обработке воды ионный обмен обычно удаляет жесткость при умягчении и все растворенные ионы при деминерализации. Ионный обмен также используется для удаления нитратов, хромата, мышьяка и других специфических загрязняющих веществ из питьевой воды.
Ионообменные процессы могут проводиться в непрерывном или пакетном режиме, причем большинство процессов очистки воды протекают в непрерывном режиме. Непрерывные ионообменные процессы происходят в колонне или сосуде, содержащем глубокий слой ионообменной смолы; вода обычно течет вниз через слой смолы. Когда емкость смолы будет исчерпана, смолы регенерируются.
Предлагаем рассмотреть процесс ионообменной очистки воды на примере процесса умягчения. Как известно, соли жесткости (это ионы Ca2+ и Mg2+) образуют понятие жесткости воды. В Европе норма жесткости одна (1,2 мг-экв/л), в России – иная (7 мг-экв/л). Разница почти в 6 раз и если ВОЗ заявляет, что жесткая вода не является вредной для организма человека, то она как минимум не несет пользы для бытовой техники (стиральные и посудомоечные машины) и санитарных приспособлений. Белый налет на зеркалах и заросшие отложениями трубы – это результат использования жесткой воды.
Для того, чтобы умягчить воду необходимо изъять из нее ионы кальция и магния. Эту функцию выполняет фильтровальное оборудование, которое в большинстве случаев выполнено в виде колонн (емкостей), с автоматическими клапанами и дополнительной емкостью под таблетированную соль.
Находящаяся внутри колонн ионообменная смола «перетягивает» на себя ионы кальция и магния, отдавая воде взамен ионы натрия. Когда ионообменные смолы отдадут все ионы натрия и «налепят» на себя максимум ионов кальция и магния – установка перестанет выполнять свою первичную функцию. В этот момент необходимо будет произвести процесс регенерации ионообменных смол. Фильтровальная установка запускает процесс промывки смол концентрированным раствором хлорида натрия, в процессе которого накопившиеся ионы солей жесткости смываются в направлении канализации. После этого происходит промывка смол от раствора оставшегося хлорида натрия. И вот уже фильтр умягчения опять готов выполнять свое назначение.
На рисунке схематически изображены а) прямая промывка - рабочая стадия умягчения
б)процесс регенерации
От величины объема ионообменных смол и, как следствие, увеличения площади соприкосновения воды и фильтрующего элемента зависят:
· Производительность установки - количество м3/ч
· Общая емкость фильтрующего элемента – количество умягченной воды (м3) до выхода в режим регенерации
· Скорость фильтрации
На процесс умягчения воды влияют множество факторов – от исходной жесткости воды, до емкости определенного вида смолы.
Таким образом, если вам необходимо умягчить воду вам необходимо изначально приобрести понимание в:
1) необходимой (а так же пиковой) производительности м3/ч
2) исходной жесткости воды (для этого необходимо произвести экспресс тест или сдать пробы воды в лабораторию на исследование)
3) местах возможного расположения оборудования
4) периодичности использования системы (дом постоянного проживания/дом выходного дня)
После этого, квалифицированными специалистами должен быть осуществлен подбор соответствующего оборудования, и лучше всего – если предварительно будет проделано лабораторное исследование химического состава воды. Такой подбор оборудования можно будет считать обоснованным и грамотным.