Вода Умягчение ионным обменом

Высота рабочего слоя смолы, в котором происходит умягчение воды, может быть разной и зависит от многих факторов. По мере работы фильтра верхние слои смолы истощаются, теряют способность обменивать катионы и ионный обмен начинает происходить в более низких слоях смолы. Таким образом, в любом фильтре через некоторое время образуются три зоны работающего (в-г-е-д), истощенного (а-б-г-в) и свежего (д-е-з-ж) катионита (рис. 7.1) [131. [c.131]

Умягчение воды ионным обменом 200 [c.555]

Химическое умягчение воды. Умягчение воды имеет целью удаление из нее накипеобразователей (солей Са и Mg). Применяются два метода умягчения — осаждение накипеобразователей и ионный обмен. [c.282]

Скорость фильтрования воды при натрий-катионировании мало влияет на эффект умягчения и обменную емкость катионита, так как процесс обмена ионов протекает достаточно быстро. Как правило, при высоте слоя катионита порядка 1,5—2,0 ми больше влиянием скорости фильтрования воды на процесс натрий-катионирования ее можно пренебречь. [c.217]

Обезжелезивание воды катионированием целесообразно лишь в тех случаях, когда одновременно с обезжелезиванием требуется умягчение воды, при этом ионным обменом могут быть лишь извлечены ионы железа (II). [c.397]

При пропуске воды сверху вниз через слой катионита происходит ее умягчение, заканчивающееся на некоторой глубине. Слой катионита, умягчающий воду, называют работающим ело-ем или зоной умягчения. При дальнейшем фильтровании воды верхние слои катионита истощаются и теряют обменную способность. В ионный обмен вступают нижние слои катионита и зона умягчения постепенно опускается. Через некоторое [c.500]

Метод ионного обмена широко применяется на практике для умягчения и обессоливания пресных вод. Для опреснения метод применим в основном при использовании солоноватых вод с общим солесодержанием до 2—3 г/л. Увеличение солесо-держания опресняемой воды понижает экономичность этого метода, однако в последнее время разработано несколько технологических схем обессоливания воды ионным обменом, расширяющих границы применения данного метода и делающих его конкурентоспособным с другими методами опреснения воды с солесодержанием до 8—10 г/л. [c.122]

Умягченная известково-содовым способом вода обычно представляет собой пересыщенный раствор и имеет тенденцию к образованию накипи в трубопроводах. В настоящее время существуют различные методы устранения пересыщения и предотвращения осаждения карбоната кальция из воды после ее выхода из водоумягчительной установки. При всех известково-содовых способах умягчения образуется много шлама единственным исключением является процесс, происходящий в вихревом реакторе, и если удаление шлама связано с большими трудностями, то слеДует применять другие методы умягчения, например ионный обмен. [c.27]

Возможен также непрерывный ионный обмен, но этот способ умягчения вряд ли будет применяться. Структура ионообменного материала образована молекулярным каркасом с ионными связями активных групп, ионы которых участвуют в обменных реакциях. Каркас может состоять из органических цепей с поперечными связями или из неорганической кристаллической решетки. Ионообменные материалы практически нерастворимы в воде, однако их структура допускает диффузию молекул воды и гид-ратных ионов. [c.87]

Давление. Установки для реагентного умягчения работают только при атмосферном или небольшом избыточном давлении, поэтому может потребоваться подкачка обработанной воды насосом для создания требуемого давления ионный обмен может протекать при давлении, равном давлению в водопроводной сети. [c.169]

Одним из путей удаления основной части связанной углекислоты из исходной воды является обработка известью с подогревом в сочетании с катионным обменом. Другой путь заключается в применении сильноосновных анионитов или нейтрализации щелочности исходной воды с последующей дегазацией для удаления углекислоты и кислорода и окончательного умягчения воды методом ионного обмена. Может быть применено также обессоливание, поскольку любой способ понижения концентрации солей в котловой воде ведет к уменьшению коррозии. В качестве примера достигнутых результатов укажем на котельную установку, работающую под давлением 70 ат, вода которой после обработки с применением ионного обмена и дегазации содержит углекислоты около 2 мг л, а пар — 0,5 мг/л. [c.218]

Ионный обмен — незаменимый способ получения глубоко обессоленной воды, наиболее распространенный способ умягчения при водоподготовке, при извлечении ценных металлов в гидрометаллургии [120, 121 и др. В черной металлургии при защите водного бассейна ионитный метод применяется при регенерации технологических растворов, очистке сточных вод, извлечении ценных компонентов. [c.134]

Противоточный Ионный обмен, как явствует из его названия, предусматривает движение в ионитном фильтре обрабатываемой воды, с одной стороны, и регенерационного раствора и отмывочной воды, с другой стороны, т. е. в противоположных направлениях. В результате этого поступающая в ионитный фильтр вода встречается сначала с наименее отрегенерированными слоями ионита, где имеется заметная концентрация удаляемых ионов в ионной атмосфере зерен катионита. Затем по мере приближения к выходу из фильтра обрабатываемая вода взаимодействует со все наиболее полно отрегенерированными слоями ионита, что в конечном итоге обеспечивает глубокое умягчение воды. [c.98]

Ионообменное умягчение. Катионитовый метод умягчения воды основан на способности некоторых практически нерастворимых в воде материалов — катионитов — вступать в ионный обмен с ра- [c.61]

Обезжелезивание воды катионированием целесообразно лишь в тех случаях, когда одновременно с обезжелезиванием требуется глубокое умягчение воды, при этом с помощью ионного обмена может быть извлечено лишь железо, находящееся в воде в ионном виде. В качестве катионитов для обезжелезивания воды часто используют сульфоуголь в натриевой форме, который регенерируется раствором поваренной соли. Са-катионирование можно применять только в тех случаях, когда одновременное умягчение воды не требуется, так как при обмене ионов железа с ионами катионитов концентрация кальция в очищаемой воде увеличивается. [c.48]

Умягчение. Умягчение исходных вод можно производить двумя способами осаждением накипеобразователей и ионным обменом. [c.260]

Умягчение воды за счет Na-катионирования заключается в фильтровании ее через слой катионита, содержащего в качестве обменных ионов катионит Na. [c.125]

В бессточных схемах умягчения воды с утилизацией ОРР непосредственно в процессе обработки воды соотношение концентрации ионов Na н a+Mg перед катионитным фильтром увеличивается, что приводит к снижению обменной емкости катионита. [c.24]

Для установления оптимальной технологии умягчения морской воды Mg — Na-катионированием и комбинированным методом было исследовано влияние температуры умягченной воды, концентрации регенерационного раствора и соотношения в нем ионов Mg и Na на содержание в фильтрате ионов Са и Mg и обменную емкость катионитов по этим катионам, а также процессы гипсования при регенерации Mg—Na-катионитного фильтра. [c.66]

ИЗ ВОДЫ накииеобразовагелей (солей Са и Mg). Применяются два метода умягчения — осаждение накипеобразователей и ионный обмен. [c.198]

Исходная вода может быть обработана путем ионного обмена. Этот процесс основан на совершенно иных принципах, чем рассмотренные в предыдущих главах процессы осаждения. Ионный обмен используют при умягчении воды Na-катионированп-ем, а также при других процессах — обескремнивании, подщела-чивании и обессоливании. [c.86]

Приведенная величина рабочей обменной емкости занижена. Так, в отечественной практике эффективность регенерации при экономически приемлемых удельных расходах регенерирующего вещества составляет 75—85%, что обеспечивает большее значение рабочей обменной емкости. Кроме того, применение барьерных фильтров (последовательное включение двух фильтров) позволяет эксплуатировать первый до полного иетощения его обменной емкости, что значительно повышает экономичность технологии умягчения воды методом ионного обмена. (Прим. ред.) [c.93]

Для умягчения исходной воды может быть применен любой из трех рассмотренных выше процессов осаждение солей жесткости реагентами (глава 2 и 3), ионный обмен (глава 4) и дистилляция (глава 5) при этом возможно как самостоятельное, так и комбинированное их использование. Например, вода после реагентного умягчения может быть подвергнута Na-катионирова-нию или направлена в испаритель для окончательной очистки. Выбор метода зависит от ряда факторов, в том числе от требуемого качества умягченной воды, стоимости обработки, вида получаемых отходов и наличия персонала, необходимого для контроля за работой установки. В данной главе эти вопросы рассмотрены лишь в общих чертах. В практических условиях необходимо провести тщательное изучение всех преимуществ и недостатков каждого метода применительно к конкретному случаю. [c.168]

Умягчение воды городского водопровода с применением ионо-обменных материалов. Воду с карбонатной и сульфатной жесткостью мол<но умягчить п тем пропускания через слой натриевого катионо-обменного материала при температуре, не превышающей 38°, так как более высокая температура вредно действует на обменный материал. Умягчение достигает почти нуля. В городской практике умягчают только часть воды, доводя жесткость ее до нуля, а затем смешивают ее с неумягченной водой с таким расчетом, чтобы окончательная жесткость обработанной воды составляла около 1,0—2,0 мг-экв/л. При недостатке обменного материала проводится регенерация его хлористым натрием. Благодаря регенерации обменные материалы можно использовать почти неограниченно, без добавки их, при правильном ведении процесса. При хорошей работе потери обменного материала со-станлтют не более 5%. [c.293]

Пределы применения ионо-обменного умягчения. Умягчение сырой воды при жесткости выше 18—20 мг-экв/л способом катионного обмена неэкономично вследствие больших размеров умягчителя, а также большого расхода соли и промывной воды. [c.293]

Как отмечалось выше, при рассмотрении процесса натрий-катионирования воды, полнота регенерации истощенного катионита снижается по направлению пропуска регенерационного раствора и поэтому при фильтровании в том же направлении жесткой воды последняя по мере прохол<дения через катионит будет приходить в соприкосновение со слоями катионита, все более загрязненными катионами кальция и магния, тормозящими полезный ионный обмен и снижающими глубину умягчения воды. Для борьбы с этим явление.м возникла идея пропуска через ионит регенерационного раствора и обрабатываемой воды в противоположных направлениях, при это.м -обрабатываемая вода перед выходом из фильтра -соприкасается с наиболее хорошо отрегенерированными слоями ионита, благодаря чему обеспечивается более глубокий ионный обмен и повышенное качество умягченной воды. Помимо этого, как выяснилось при изучении про-гивоточного катионирования, этот метод позволяет, не [c.202]

Наряду с повышением эффекта удаления из обрабатываемой воды вредных ионов противоточное ионирование позволяет заметно снизить удельный расход реагентов на регенерацию ионитов, приближая его к стехио-метрическим количествам, а также устраняет необходимость нейтрализации кислых сбросных вод у водород-катионитных фильтров. Благодаря этим несомненным преимуществам противоточное ионообменное умягчение начинает получать распространение для вод средней минерализованности, а также и при анионном обмене (см. гл. 5). Конструктивное оформление противоточного ионирования имеет различные варианты (см. 4-4). [c.98]

При высоких коэффициентах упаривания может возникнуть необходимость в выводе избытка солей из систем пли умягчения воды, так как в противном случае могут быть превышены произведения растворимости таких соединений, каксульфат кальция, и др. Для этой цел.ч могут быть использоияны обычные способы опреснения (дистилляция, ионный обмен, электродиализ, обратный осмос) и декарбонизация воды. [c.126]

На ТЭС в основном применяют прямоточную схему й только в последнее время стали применять ступенчатб-противоточную, противоточную, а также блочные схёмы- цепочки со ступенчато-противоточной регенерацией. При всех схемах применяют фильтры второй ступени, называемые также буферно-барьерными, которые более глубоко извлекают из воды удаляемые ионы как в основной период работы, так и в период использования хвостовой обменной способности, во время случайных проскоков жесткости (через щели в загрузке). Использование фильтров второй ступени повышает надежность работы ВПУ и экономит реагенты и воду, особенно при повторном использовании отработавших регенерационных растворов и отмывочной воды (при проведении последовательных регенераций двух фильтров второй и первой ступеней). Они особенно необходимы при умягчении высокоминерализованных вод. [c.111]

Для удаления из воды излишков соли в последние ГОДЫ применяют ионный обмен. Сущность метода заключается в том, что вода, проходя через ионнообменный материал, отдает ему такие металлы, как железо при обез-железивании, кальций и магний при умягчении, а получает взамен безвредные металлы, например натрий. Металлы присутствуют в воде и в фильтрующем материале в виде катионов. Поэтому ионнообменный материал — ионит называют катионитом. С его помощью можно избавиться от меди, цинка, молибдена и других тяжелых металлов. А для избавления от нитратов нужно обменять анионы. Такой ионит называют анионитом. [c.158]

Если наблюдается уменьшение обменной емкости фильтра, но ВИДИМЫХ причин как будто нет, то целесообразно провести лабораторную проверку качества катионита. Для этого следует вскрыть фильтр и отобрать пробы катионита с глубины 100 и 350—400 мм. Загрузив эти пробы в лабораторные колонки, катионит регенерируют Na l и определяют обменную емкость е . Если она находится в пределах норм, качество катионита в фильтре нормально и причина ухудшения его работы заключается в чем-то другом (нарушена гидродинамика слоя катионита). В том случае, если лабораторное значение е-р примерно такое же, как и в фильтрах, то эго означает, что виной является качество катионита, который возможно занесен отложениями. Для проверки этого вывода катионит в колонке регенерируют (промывают) кислотой, затем — солью и вновь проверяют значение бр. На прямоточных катионитных водоочистках с предварительной коагуляцией на осветлительных фильтрах иногда наблюдается ухудшение работы катионитных фильтров, выражающееся в снижении количества умягченной воды за фильтроцикл. Причиной этого может явиться повышение концентрации ионов водорода в результате коагуляции. Это приводит к следующим реакциям [c.104]

Взвешенные вещества создают ряд осложнений как при умягчении и обессоливании воды, так и при дальнейшем ее использовании. Частички суспензий и коллоиды загрязняют иониты, снижая их способность к обмену ионов. Попадая в котлы, эти примеси участвуют в процессах накипеобразо- [c.54]

С повышением температуры умягчаемой морской воды, уменьшением соотношения ионов магния и натрия в регенерационном растворе и с повышением общей его концентрации содержание ионов кальция и магния в фильтрате снижается, а обменная емкость катионита по этим катионам повышается. Несмотря на снижение обменной емкости Na-катионитного фильтра с уменьшением концентрации ионов магния в частично умягченной воде, удельное количество полученной глубокоумягчениой воды при этом увеличивается. [c.66]

После перевода СК-1 раствором серной кислоты концентрацией 193 мг-экв/л полностью в Н-форму через катионит до проскока ионов Na в фильтрат в количестве 1 мг-экв/л прямотоком пропускалась со скоростью фильтрования 25 м/ч умягченная шолларская вода состава [Na]=6,6 [ I]+[S04]=2,2 [НСОз] = =4,4 мг-экв/л. Затем материал регенерировался раствором кислоты той же концентрации (193 мг-экв/л) со скоростью фильтрования 10 м/ч. По данным регенерации построена кривая, характеризующая зависимость обменной емкости от удельного расхода кислоты. [c.118]

После стадии фильтрования шолларской воды катионит регенерировался раствором серной кислоты при удельном расходе 1,5 г-экв/г-экв. После проскока ионов И в фильтрат последний собирался в количестве 0,1 л и использовался в дальнейшем в качестве отработавшего раствора. При следующих регенерациях через СК-1 последовательно пропускали отработавший и свежий растворы кислоты, а затем проводилась его отмывка. Сбор отработавшего раствора осуществлялся каждый раз после проскока в фильтрат ионов Н. На рис. 5.10,а графически показана регенерация СК-1 в этом режиме. Обменная емкость СК-1 при удельном рас.ходе серной кислоты на регенерацию 1,5 г-экв/г-экв получается равной 525 г-экв/м Расход свежей кислоты соответствует стехиометрическому количеству. Затем на сульфоугле исследовали режим развитой регенерации при обработке умягченной воды Джейраибатанского водохранилища с ионным составом [Na]=6, [ l]-f-[S04] =4, [НСОз]=2 мг-экв/л. Следует отметить, что относительная щелочность этой воды по сравнению с шолларской, у которой она примерно равна 70%, намного меньше и составляет только около 30%. Использ >- [c.118]

Рассмотрим вопрос обеспечения необходимой степени регенерации катионита и тем самым остаточного содержания ионов натрия в фильтрате при стехиометрическом расходе кислоты на регенерацию. Как было показано в 5.4, для получения требуемой остаточной концентрации ионов натрия в обессоленной воде слои катионита, последними контактирующие с обрабатываемой водой, должны быть полностью отрегенерированы. Наиболее просто это решается использованием соляной кислоты. В этом случае, даже при стехиометрическом расходе кислоты, рабочая обменная емкость катионитов получается достаточно высокой и существенная часть катионита регенерируется полностью. Высота полностью отрегенерированного слоя значительно превышает высоту защитного слоя катионита в процессе обработки воды, в результате чего обеспечивается высокая глубина обработки. Если учесть, что стоимость 1 г-экв серной кислоты составляет 0,15 коп., а соляной кислоты —0,3 коп., то становится очевидным, что при использовании соляной кислоты с удельным расходом, эквивалентным серной, затраты на реагенты увеличиваются в 2 раза. Тем не менее даже при использовании соляной кислоты очевидна не только технологическая, но и экономическая эффективность новой технологии. Достаточно отметить, что по известной технологии расход серной кислоты составляет не менее 2 г-экв/г-экв, и уже это компенсирует повышение затрат, связанных с использованием стехиометрическо-го количества кислоты по новой технологии. Надо еще принять во внимание затраты на нейтрализацию избытка серной кислоты в обычных установках, расходы, связанные с утилизацией стоков, а также то обстоятельство, что по новой технологии обменные емкости катионита увеличиваются в 2 раза, снижая тем самым капитальные затраты. При новой технологии отсутствуют сбросные стоки и получается умягченная вода, которая успешно может быть использована потребителями. Все это позволяет утверждать, что разработанная технология обессоливания воды намного эффективнее традиционной. [c.120]

Обмен анионов в нейтральной и щелочной средах применяется сравнительно редко. Наибольшее практическое значение имеет так называемое х л о р-а ниони-р о в а н и е нейтральной умягченной (На-катионированной) воды с целью удаления из нее НСО - ионов, т. е. связанной углекислоты. Хлор-анионирование может в принципе осуществляться и в щелочной среде с целью понижения щелочности (удаление ОН - и СОз -ионов) из воды, подвергающейся известкованию и магнезиальному обескремниванию (и Ма-катионированию), вместо применяемого для той же цели Н-катионирования воды. [c.232]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...