Очистка воды методом ионного обмена основана на применении специальных нерастворимых в воде синтетических смол – катионитов и анионитов, носящих общее название - иониты. Катиониты вступают в ионный обмен с содержащимися в растворах солями и щелочами, сорбируя их катионы и отдавая в раствор эквивалентное количество своих катионов. Аниониты обменивают ионы своих ионообменных групп на анионы солей и кислот, содержащихся в растворах. Ионитовые смолы применяются в виде сыпучих зернистых материалов для загрузки фильтров, через которые пропускаются обрабатываемые сточные воды[14].
Во всех случаях использования ионного обмена необходимо предотвращать попадание в аппарат взвешенных частиц, поверхностно – активных и иных органических и неорганических веществ, способных «отравить» ионообменник. Необходимо также учитывать общую минерализацию воды и правильно выбирать смолу с учетом ее селективности к тем или иным из присутствующих в очищаемой воде ионов. Такие требования трудно реализовать при обработке смешанных стоков. Принимая во внимание эти соображения, а также сложность последующего использования смешанных элюатов, что прямое ионитное обессоливание смешанных стоков неперспективно. Экономически выгодно его использовать для финишной деминерализации стока, прошедшего предварительную реагентную очистку от ионов тяжелых металлов, а также для
организации локальных циклов. Когда глубокая очистка не требуется и возможно эффективное использование элюата. Так в основном поступают за рубежом, где ионный обмен применяют для сточных вод строго однотипного состава [1].
В связи с тем, что иониты имеют ограниченную ионообменную способность, то периодически, по мере насыщения их обменной емкости, производится их регенерация.
Регенерация растворов производится раствором соляной кислоты, а анионитовых – раствором щелочи.
Процесс регенерации производится в следующей последовательности:
1. Взрыхление – обессоленной водой, прокачиваемой через фильтр снизу вверх.
2. Подача регенерационного раствора соляной кислоты сверху вниз, с последующей подачей элюата на нейтрализацию.
3. Отмывка загрузки фильтра для удаления избытка регенерационного раствора обессоленной водой внизу вверх[12].
При основных недостатках (высокой стоимости первоначальных затрат, необходимости тщательной предварительной очистки стоков от масел, жиров, растворителей и поверхностно-активных веществ и потребности в значительных количествах химикатов для регенерации ионитов и обработки элюатов) ионообменный способ очистки перспективен, так как позволяет вернуть (до 90-95%) очищенной воды и раствора H2CrO4 в оборотный цикл производства. Улучшает количество продукции при использовании получаемой обессоленной воды в технологическом процессе и комплексно решает вопрос охраны окружающей среды, позволяя на 80-90% уменьшить сброс высоко агрессивных и токсичных стоков в водоемы [5].
Однако ионообменный метод имеет следующие ограничения:
1. Хотя современные смолы позволяют извлекать тяжелые цветные металлы из очень разбавленных стоков, на практике трудно получить степень концентрирования примесей выше 10, поэтому проблема переработки элюатов растет пропорционально производительности установки.
2. Ввиду отравления ионитов органическими примесями обрабатываемый раствор должен проходить предварительную очистку от последних.
Кардинально решить проблему позволяет ионообменная очистка сточных вод непосредственно после ванн промывки, т.е. когда промывные воды содержат не более 1-2 видов цветных металлов [16].
Электрокоагуляционный способ очистки сточных вод от ионов хрома и других тяжелых металлов получил распространение в последнее время.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.