Ионообменный метод умягчения воды

Скачать файл - Ионообменный метод умягчения воды

Умягчение воды сводится к уменьшению концентрации в ней кальциевых и магниевых солей. При нагревании воды до кипения происходит превращение гидрокарбонатов кальция и магния в карбонаты по следующим схемам:. Эти обратимые процессы можно почти целиком сместить вправо за счет кипячения воды, так как при высоких температурах растворимость двуокиси углерода понижается. Этот метод может применяться для умягчения воды, содержащей преимущественно карбонатную жесткость и идущей для питания котлов низкого и среднего давления. Из реагентных методов наиболее распространен содово-известковый способ умягчения. Сущность его сводится к получению вместо растворенных в воде солей Са и Mg нерастворимых солей СаСО 3 и Mg OH 2 , выпадающих в осадок. Оба реагента — соду Na 2 CO 3 и известь Са ОН 2 — вводят в умягчаемую воду одновременно или поочередно. Соли карбонатной, временной жесткости удаляют известью, не карбонатной, постоянной жесткости — содой. Гидрат окиси магния Mg OH 2 коагулирует и выпадает в осадок. Для устранения некарбонатной жесткости в умягчаемую воду вводят Na2CO3. В результате реакции получается углекислый кальций, который выпадает в осадок. Реагенты, применяемые при обработке воды, вводят в воду в следующих местах:. При больших дозах уголь следует вводить на насосной станции первого подъема или одновременно с коагулянтом в смеситель водоочистной станции, но не ранее чем через 10 мин после введения хлора;. При наличии в воде фенолов аммиак следует вводить как при предварительном, так и при окончательном хлорировании. К специальным видам очистки и обработки воды относятся опреснение, обессоливание, обезжелезивание, удаление из воды растворенных газов и стабилизация. Данный способ обычно используется только в некоторых отраслях промышленности для предварительной очистки технической воды. В обычном бытовом использовании технология неприменима. Этот метод схож с известково-содовым, но имеет то преимущество, что образующиеся при реакции продукты нерастворимы в воде. Содержание солей, обусловливающих жесткость воды, при этом методе понижается, и умягчение идет гораздо полнее. Кроме того, нерастворимость ВаСО 3 не требует строгих дозировок, процесс может протекать автоматически. При умягчении бариевыми солями реакции приводят не к замене одной соли другой, а к полному удалению их из воды; в этом заключается преимущество умягчения бариевыми солями. К недостаткам этого метода относятся высокая стоимость бариевых солей и медленное течение реакции с карбонатом бария ВаСО 3. Реагентная водоподготовка применяется только на больших станциях водоподготовки, поскольку связан с рядом специфических проблем: Вещества, способные к сорбционному обмену ионов с раствором электролита, называются ионитами. Иониты — это твердые зернистые вещества, набухающие в воде, но не растворимые в ней. По составу основного скелета, который связывает воедино ионогенные группы, ионообменные сорбенты делятся на: Применяемые при очистке воды иониты бывают естественного и искусственного происхождения. Примером первых могут быть глаукониты, гумусовые угли, а примером вторых — сульфированные угли, синтетические ионообменные смолы. Ионообменные смолы — это сетчатые, трехмерные полимеры, не растворяющиеся в воде, но ограниченно набухающие в ней и содержащие ионогенные группы, т. Иониты подразделяются на катиониты и аниониты. Вещества, обменивающие катионы, называются катионитами, а обменивающие анионы — анионитами. Из катионообменных смол наибольшее распространение получили смолы, образованные поликонденсацией фенолов и формальдегида, а также полимеры — продукты сополимеризации стирола с диеновыми углеводородами. Из смоляных анионитов чаще применяются аминоформальдегидные аниониты и полистирольные аниониты, продукты присоединения от основных групп к сополимерам полистирола. Все иониты могут иметь одинаковые или различные ионогенные группы. Катиониты со смешанными функциональными группами встречаются в следующем сочетании:. Сильнокислотные катиониты вступают в реакцию с солями, растворенными в воде в нейтральных и кислых средах. Слабокислотные катиониты , содержащие карбоксильные или оксифенольные группы, обменивают свой протон в нейтральных растворах лишь на катиониты солей слабых кислот, причем полнота обмена возрастает с повышением рН среды. Сильные аниониты вступают в реакцию с растворами солей в нейтральной и даже слабощелочной среде. Слабоосновные аниониты вступают в реакцию обмена лишь в кислых средах, причем полнота обмена гидроксильной группы анионита на анион растворенного электролита возрастает с повышением кислотности среды. На силу ионогенных групп оказывают большое влияние непосредственно связанные с ними другие функциональные группы. Аниониты являются высокомолекулярными соединениями, содержащими огромное количество основных групп, таких как —NH 2 , —NH 3 OH, —NHR, —NR 2 и т. В состав одного и того же ионита могут входить ионогенные группы с различной степенью кислотности и щелочности. Иониты в таком неплотном виде создают благоприятные условия для движения фильтруемой жидкости. В основе процесса обмена лежит химическая реакция, протекающая на внешней и внутренней поверхности ионитов. Обмен ионами протекает в строго эквивалентных количествах. Обменные реакции в растворе происходят практически мгновенно, но процессы ионообмена с ионитами, протекающие в гетерогенной среде, обладают вполне измеримой скоростью. Фактически наблюдаемая скорость определяется скоростью диффузии, наиболее медленной стадией ионообмена. При этом скорость ионообмена падает с увеличением размеров зерна ионита. Обмен ионов в растворах протекает избирательно. С уменьшением абсолютной концентрации раствора многовалентные ионы адсорбируются лучше, чем одновалентные, а при высоких концентрациях адсорбируется одновалентный ион. При обработке концентрированным раствором NaCl ионы двухвалентных металлов вытесняются из катионита ионами натрия. Этим пользуются при регенерации катионитового фильтра. Основной технологической характеристикой ионитов является их обменная емкость , которая определяется количеством ионов, извлеченных из воды 1 г воздушно-сухого ионита. В практике очистки воды часто используют Н- и Na-катиониты. В зависимости от катиона этот процесс называют Н-катионирование и Na-катионирование. При Н-катионировании повышается кислотность воды, а при Na-катионировании происходит увеличение щелочности фильтрата, если в исходной воде содержится карбонатная жесткость. Следует заметить, что скорость обмена ионами при катионировании зависит от многих факторов, например от валентности ионов, их заряда, величины гидратации, эффективного радиуса иона. По скорости вхождения ионов в катионит их располагают в следующий убывающий ряд: Эту закономерность можно изменить, увеличивая концентрацию ионов в процессе регенерации катионитовых фильтров при обработке их концентрированным раствором хлористого натрия. Катионитовый фильтр представляет собой стальной цилиндрический резервуар диаметром от 1 до 3 м, в котором на дренажном устройстве помещается слой катионита. Высота фильтрующего слоя составляет 2…4 м. Фильтры рассчитаны на рабочее давление до 6 атм. В практике применяют двухступенчатое Na-катионирование. Остающуюся жесткость удаляют повторным фильтрованием через фильтры второй ступени. Для этой цели используются промывные воды от фильтров второй ступени. Кроме того, двухступенчатое Na-катионирование упрощает эксплуатацию установки тем, что удлиняет фильтроцикл и не требует постоянного ухода за фильтратом. При фильтровании воды, содержащей некарбонатную жесткость, получают соли сильных кислот и сильных оснований. Эти соли не подвержены гидролизу даже при высоких температурах. Но при удалении карбонатной жесткости образуется гидрокарбонат натрия, который гидролизуется при высоких температурах с образованием сильной щелочи:. Для снижения щелочности воды ее фильтруют последовательно через Na-, а затем Н-катиониты или разбивают поток на две части, одну из них пропускают через Na-катионит, а вторую — через Н-катионит, а затем фильтраты смешивают. Это означает высокий уровень звукового воздействия, что влечет за собой возможность повреждения защищаемого оборудования в местах сварки швов и завальцовки , а также повышенную опасность для персонала. В сравнении с другими распространенными методами ионообменными, баромембранными магнитную водоподготовку отличают простота, дешевизна, безопасность, экологичность, низкие эксплутационные расходы. Поэтому в системах, где вода находится в течение многих часов и дней оборотные системы водоснабжения, циркуляционные контуры котлов и систем отопления и др. Основой устройства является электронный микропроцессорный блок, который генерирует выходной апериодический сигнал звуковой частоты 1—10 кГц. Сигнал подается на излучатели, навитые на трубопроводе с обрабатываемой жидкостью в определенном порядке, и создает пульсирующее динамическое электромагнитное поле. Механизм воздействия на обрабатываемую воду имеет физический безреагентный характер. Кальций, гидрокарбонатные соли в водном растворе существуют в форме положительно и отрицательно заряженных ионов. Из этого вытекает возможность эффективного воздействия на них с помощью электромагнитного поля. Если на трубопровод с протекающей жидкостью навивается катушка и в ней наводится определенное динамическое электромагнитное поле, то происходит высвобождение ионов бикарбоната кальция, электростатически связанных с молекулами воды. Высвобожденные таким способом положительные и отрицательные ионы соединяются в результате взаимного притяжения, и в воде образуются арагонитовые кристаллы высокодисперсная взвесь , не образующие накипи. Так как побочным продуктом при образовании арагонитовых кристаллов является углекислый газ, то вода, обработанная таким способом, имеет свойства дождевой воды, то есть способна растворять в трубопроводе существующие твердые карбонатные отложения. Под действием электромагнитного поля возникает в воде и определенное количество перекиси водорода, которая при контакте со стальной поверхностью внутри трубопровода образует на ней химически стабильную пленку Fe 3 0 4 , которая предохраняет поверхность от коррозии. Образовавшиеся молекулы перекиси водорода, однако, имеют очень короткий жизненный цикл и быстро конвертируются в форму кислорода и водорода, поэтому обработанная таким способом питьевая вода не оказывает никаких вредных побочных эффектов на здоровье человека. На сегодняшний день — это самый экологически чистый и экономически оправданый метод умягчения жесткой воды. Безреагентная водоподготовка с применением умягчителей воды Рапресол эффективно заменяет затратный метод химической водоподготовки, принося предприятию значительную экономию. Снижаются расходы на эксплуатацию реагенты, регенерация, утилизация, содержание персонала, и т. Систему отличает простота монтажа и минимальные эксплуатационные расходы. Технология электромагнитного умягчения воды — одна из рекомендованных энергосберегающих технологий РД Технико-экономические обоснования ТЭО и расчет сроков окупаемости приборов Рапресол: Установка умягчителя воды Рапресол перед установкой ионообменного умягчения позволяет существенное увеличить межрегенерационный срок эксплуатации фильтров и пропускную способность фильтров. Я соглашаюсь с Политикой конфиденциальности. Политика в отношении обработки персональных данных. Умягчители воды Рапресол для безреагентной защиты от накипи систем отопления и ГВС, котельного, теплообменного и водонагревательного оборудования. Главная Цены Витрина Отзывы Экспертное заключение Полезная информация Разрешительная документация на приборы Рапресол Наше видео Наши новости Ответы на часто задаваемые вопросы Полезные статьи Жесткость воды. Соли жесткости Жесткая вода vs мягкая вода? Накипь виды и свойства Смягчение воды с помощью современных технологий Смягчение воды приборами Рапресол Водоподготовка воды в коттедже Защита газового котла от накипи Накипь в электрическом бойлере, водонагревателе Докотловая обработка воды Умягчение воды. Промышленная водоподготовка Энергоэффективность и ресурсосбережение в теплоэнергетике Контакты Наши дилеры. Поиск по сайту Найти:

Ионообменный метод умягчения воды

Скачать файл - Ионообменный метод умягчения воды

Умягчение и обессоливание воды ионообменом

Ионнообменный метод умягчения воды

Основные методы умягчения воды

Умягчение воды: что это и для чего нужно

Report Page