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
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.