Гальваника. Очистка хромсодержащих сточных вод. Очистка циансодержащих сточных вод. Концентрирование рассолов упариванием, страница 19

Частные случаи использования ионообменных методов

Ионы цинка могут извлекаться  на сильнокислотном сульфокатионите КУ-2-8  в Н-форме или на карбоксильном катионите КБ-4 в Na-форме (последний имеет по цинку небольшую емкость).Увеличение общей минерализации сточных вод сильно снижает емкость сульфокатионитов и незначительно сказывается на емкости карбоксильных катионитов. Однако карбоксильные катиониты можно применять только при очистке нейтральных или слабощелочных сточных вод. Сильнокислотные сульфокатиониты эффетивно извлекают ионы цинка в широком диапазоне рН. Регенерацию насыщенных сульфокатионитов производят 10% раствором  серной кислоты, карбоксильные катиониты регенерируют 5% раствором Na2SO4.

Концентрация цинка в элюате достигает 6 – 9 г/л.

Ионы меди могут быть выделены  на катионите КУ-1. Сорбционная емкость  катионита по меди  при щелочной реакции воды  (рН=12 – 12,4) составляет 37 – 50 г на 1 л набухшей смолы. Регенерируют отработанный катионит  5%-ным раствором соляной кислоты. Содержание меди в элюате достигает 15 – 17 г/л.

 Ионоы никеля из сточных вод эффективно извлекаются на катионите КУ-2-8. Скорость фильтования сточных вод 12 – 15 м/ч. Регенерируют катионит 20%-ным раствором серной кислоты со скоростью 0,5 м/ч. Расход регенерирующего раствора 2 л на 1 кг загрузки (0,45 кг Н2SO4 на 1 кг катионита). Концентрация никеля в элюате достигает 95 г/л. Полученные при регенерации элюаты можно использовать при никелировании.

Динамическая емкость катионитов по ионам металлов

Марка катионита

Динамическая обменная емкость, мг-экв/г

Динамическая обменная емкость, г на 1 кг катионита

По Zn2+

По Cu2+

По Ni2+

По Zn2+

По Cu2+

По Ni2+

КУ-2

2 – 4

3,7 – 3,8

2,1 – 2,3

65 – 90

80 – 120

60 – 70

КБ-4

5

-

-

163

-

-

Сульфоуголь

0,2

2,5

0,4 – 1

5,5

70 – 80

11 – 30

КУ-1

0,4

-

-

13

70 - 90

-

При наличии в сточных водах сложных смесей катионов большое значение имеет селективность их поглощения катионитами.

При обмене на селективном катионите КУ-2 установлен следующий ряд катионов по энергии их вытеснения друг другом:

H+<Na+<NH4+<Mg2+<Zn2+<Co2+<Cu2+<Cd2+<Ni2+<Ca2+<Sr2+<Pb2+<Ba2+

При наличии в воде нескольких катионов система рассчитывается как однокомпонентная по наименее сорбируемому иону. Расчетная концентрация принимается равной сумме концентраций всех удаляемых катионов, а емкость катионита – равной емкости его по наименее сорбируемому иону при сорбции его из индивидуального раствора.

Для ионобменной очистки воды наиболее распространены серийно выпускаемые таганрогским заводом “Красный котельщик” и Бийским котельным заводом ионообменные фильтры для фильтрования воды в плотном слое.

Характеристика ионообменных фильтров

Характеристика фильтра

ФИПа- 1-1-6

ФИПа- 1-1,5-6

ФИПа- 1-2-6

ФИПа- 1-2,6-6

ФИПа- 1-3-6

ФИПа- 1-3,4-6

Рабочее давление, МПа

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

Площадь фильтра, м2

0,785

1,775

3,14

5,3

7,1

9,1

Диаметр фильтра, мм

1000

1500

2000

2600

3000

3400

Высота слоя ионита, м

2

2

2,5

2,5

2,5

2,5

Объем загрузки ионита, м3

1,6

3,56

7,85

13,25

17,75

22,75

Масса фильтра с  арматурой, т

0,905

1,692

2,746

4,558

5,527

7,848

Удельное давление на фундамент, МПа

0,65

0,69

0,6

0,65

0,68

0,65

Изготовитель

Бийский котельный завод

Таганрогский завод           “Красный котельщик”

Потеря напора в загрузке ионитовых фильтров