2. ряд сорбируемости на смешенном слое остается тем же, что и на отдельно используемых ионитах, но селективность смешанного слоя по отношению к различным ионам сглаживается. Выравнивание селективности означает, что смешанный слой работает с мало различающейся эффективностью при обессоливании вод равного состава.
3. в связи с проявлением электростатических сил притяжения между катионо - и анионообменными зернами при смешивании иониты занимают объем, значительно превосходящий суммарный объем ингредиентов смеси, и образуют в связи с этим более проницаемый слой с лучшей кинетикой. Это позволяет вести процесс с большей эффективностью и со скоростью, превышающей в 2-3 раза скорость отдельного ионирования.
4. главное технологическое преимущество смешанного слоя: рабочая обменная емкость слоя практически равна емкости восстановленной при регенерации (Ер≈Ев, где Ев - восстановленная емкость при регенерации).
5. близкое «соседство» зерен катионо - и анионообменников позволяет устранить главный недостаток анионитов – их плохую отмываемость от щелочи, оставшейся после регенерации.
Итак, при использовании смешанного слоя ионитов результат обессоливания не зависит от состава воды, содержания солей и скорости ионирования. Получить глубокообессоленную воду можно только с помощью смешанного слоя. Фильтры, работающие со смешанными ионитами, в технике называются фильтрами смешанного действия (ФСД), использовать такой фильтр можно на любой ступени.
Предпочтительно, чтобы рабочая объемная емкость в смешанном слое была одинаковой. Так как Ер≈Ев, поэтому выбор соотношения катионита и анионита фактически определяется восстановленной емкостью. Надо учитывать, что регенерация катионита всегда более эффективна, чем регенерация сильноосновного анионита. Так емкость АВ-17-8 не может быть больше 600 г-экв/м3, а у катионита КУ-2 легко достигается емкость 1000-1200 г-экв/м3. Поэтому при работе с водой, не содержащей свободных кислот, оптимальное соотношение катионита к аниониту является 1 : 2.
При обессоливании на ионообменной установке после первой ступени в фильтрате, как правило, наряду с некоторым количеством нейтральных солей присутствуют и свободные кислоты (Н2СО3 и H2SiO3). Следовательно, долю анионита в смешанном слое надо увеличить на сорбцию свободных кислот. Соотношение сорбентов может варьироваться от 1 : 1 до 1 : 6. Конструктивные особенности ФСД с регенерацией внутри реактора позволяют изменять соотношение катионита и анионита от 1 : 1 до 1 : 2. В специально выполненном фильтре для обессоливания мало минерализованной воды конструкция позволяет выдерживать соотношение 1 : 3. в реакторах с выносной регенерацией при выборе соотношения сорбентов исходят из соотношения ионного состава воды и восстановленной емкости ионитов.
7. Технологическая схема ионообменной подготовки питьевой воды с предварительным обесцвечиванием
На рис 7.1. представлена схема для ионообменной подготовки питьевой воды. Данная схема предназначена для получения воды питьевого качества из речной или озерной воды.
Рис. 7. 1. Технологическая схема ионообменной подготовки питьевой воды
1 – теплообменник; 2 – осветительный фильтр; 3 – катионитный фильтр; 4 – декарбонизатор; 5 – бак декарбонизатора; 6 – насос; 7 – анионитный фильтр; 8 – анионитный фильтр; 9 – фильтр смешанного действия.
Исходная вода (после предварительной очистки отстаиванием и фильтрованием для удаления взвешенных частиц) подогревается в теплообменнике 1 и подается на осветлительный фильтр с двухслойной загрузкой (кварцевый песок и антрацит). В линию подачи воды насосом-дозатором непрерывно подается раствор коагулянта – сульфат алюминия. Хлопьеобразование происходит в осветлительном фильтре 2. В качестве осветлительного фильтра служит Н-катионитный фильтр, имеющий высокую цилиндрическую часть, которая служит большой камерой для хлопьеобразования. Осветленная вода поступает на Н-катионитный фильтр 3, а из него на карбонизатор 4. Затем освобожденная от большей части СО2 Н-катионированная вода подается насосом 6 на фильтр 7, заполненный слабоосновным анионитом, а затем на фильтр 8 с сильноосновным анионитом для удаления кремниевой кислоты и остатков углекислоты после декарбонизатора. Далее частично обессоленная вода подается в ФСД 9 для удаления катионов натрия, обескремнивания и задерживания сульфатов. После ФСД вода поступает на стадию обеззараживания.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.