Гальваника. Очистка хромсодержащих сточных вод. Очистка циансодержащих сточных вод. Концентрирование рассолов упариванием, страница 16

Сильнокислые катиониты позволяют проводить процесс в любых средах, а слабокислотные – в щелочных и нейтральных.

Регенерация катионита – обратное замещение его сорбированных ионов ионами водорода или натрия – достигается промывкой отработанного катионита кислотой (Н-катионит) или раствором поваренной соли (Na-катионит):

2Ме[K] + H2SO4 à 2H[K] +Me2SO4

Me[K] + NaCl à Na[K] + MeCl

Анионирование

Для очистки сточных вод применяются слабоосновные и сильноосновные аниониты.

Слабоосновные аниониты обменивают анионы сильных кислот (например, SO2-, Cl-, NO3- и др.) и не способны обменивать  анионы слабых кислот (СО32-, SiO32- и др.)

2[A]OH + H2SO4 à [A]2SO4 + 2H2O

Сльноосновные аниониты способны обменивать ОН-группы своей активной группы на анионы растворенных в воде слабых кислот только при отсутствии в воде сильных кислот и их солей.

Для обессоливания промышленных сточных вод применяется трехступенчатая схема ионообменной очистки, включающая : катионитовые фильтры  (смола – сильноосновный катионит) и две ступени анионитовых фильтров: 1 ступень -   слабоосновные анитовые фильтры, 2 ступень – сльноосновные анионитовые фильтры. Для экономии реагентов между анионитовыми фильтрами первой и второй ступеней устанавливается аппарат для удаления углекислоты.

Характеристика ионитов

Марка ионита

Фракционный состав набухшего ионита, мм

Насыпная плотность товарного ионита, т/м3

Обменная емкость в динамических условиях         г-экв/м3

Допустимая температура при очистке,  оС

Катиониты:

КУ-2

0,3 – 1,25

0,8

500

120

КУ-2-8

0,3 – 1,25

0,72 – 0,8

400

120

КУ-23

0,3 – 1,25

0,72

400

120

Слабоосновные аниониты:

АН-2ФН

0,4 - 2

0,63 – 2,68

1700

40

АН-18-8

0,4 – 1,25

0,68

650

70

АН-22

0,31 – 1,25

0,79

1000

100

АН-31

0,4 – 1,2

0,7 – 0,8

1260

100

АН-221

0,31 – 1,25

0,83

850

100

Сильноосновные аниониты:

ЭДЭ-10П

0,4 – 1,8

0,6 – 0,7

1000

45

АВ-17-8

0,35 – 1,25

0,74

670 - 900

90

АВ-17-8 ч.с.

0,4 – 1,25

0,8

900

90

АВ-29-10П

0,35 – 1,5

0,8

700

50

Скорость фильтрования принимается в зависимости от солесодержания обрабатываемой воды:

Скорость фильтрования, м/ч

Солесодержание, г-экв/л

20

До 5

15

5 – 15

10

15 – 20

6

20 и более

Иониты загружают на 60% высоты цилиндрической части фильтра. Рекомендуемая высота фильтра – 2 – 3 м. Емкость резервуара должна обеспечивать потребность регенерации механических и сорбционных фильтров. Резервуар-сборник обессоленной воды выбирают с учетом возможных перерывов в работе очистных сооружений и потребности воды на собственные нужды узла обессоливания.

Объем катионита определяется:

Wk = 24*Q*Cмс/(Rк*E)

Где: Q – расход сточных вод, подаваемых на фильтры м3/ч, Rк – число регенераций каждого фильтра ( от 1 до 3); Е – динамическая обменная ёмкость катионита, г-экв/м3; Смс – концентрация тяжелых и щелочных металлов в воде, поступающей на очистку, г-экв/м3.

Регенерация катионита производится раствором 10%  азотной или серной кислоты. Удельный расход кислоты – 100 г на 1 г-экв поглощенных катионов. Расход воды на отмывку 10 м3 на 1 м3 катионита, отмывку производят водой, прошедшей через анионитовые фильтры первой ступени. Воду от промывки Н-катионитовых фильтров следует использовать для взрыхления Н-катионитовых фильтров и приготовления для них регенерационных растворов.

Площадь слабоосновных анионитовых фильтров  определяется

F1 = Q1/(R1*t1*u1)