Фильтрация воды методом ионного обмена
Наиболее распространенный метод очистки водного теплоносителя в настоящее время - ионообменная фильтрация, который основан на способности некоторых материалов (ионитов), изменять ионный состав воды.
Ионообменные методы очистки воды используются при необходимости достижения очень низких концентраций загрязняющих веществ или полного обессоливания воды. Для предотвращения преждевременного выхода из строя парокотельных установок в технологическом процессе при химводоочистке нашли применение иониты, в частности сульфоуголь и ионообменные смолы.
Обработка воды методом ионного обмена широко распространена в энергетике России и за рубежом, т.к. обладает следующими достоинствами:
- Удаляемые из воды примеси не образуют осадка.
- Не требуется постоянного дозирования реагентов.
- Простота обслуживания.
- Однотипность конструкций фильтров.
- Небольшой объем зданий и сооружений.
- Возможность автоматизации процесса.
- Обработанный теплоноситель сохраняет свои свойства при любой температуре.
- В промышленной энергетике достаточно широко используется метод получения химочищенной воды по схемам H-Na- катионирования.
Наиболее распространенным катионитом прошлого тысячелетия был сульфоуголь. Сегодня химическая промышленность предлагает большой выбор ионообменных смол, которые позволяют существенно улучшить качество подготовки воды, что приводит к предотвращению образования и накопления отложений на теплопередающих поверхностях.
Ионообменные смолы обладают более высокой активностью, механической прочностью, химической устойчивостью, чем природные и искусственные алюмосиликаты и сульфоугли. Иониты представлены анионитами - материалами, способными к обмену анионов, и катионитами - материалами, обменивающими катионы.
Катиониты подразделяются на: сильнокислотные и слабокислотные. Сильнокислотные катиониты - это катиониты, обменивающие катионы в растворах при любых значениях pH, слабокислотные - способные к обмену катионов в щелочных средах при pH>7.
Аниониты подразделяются на: сильноосновные и слабоосновные, а также промежуточной и смешанной основы. Сильноосновные аниониты - аниониты, способные к обмену анионов любой степени диссоциации в растворах при любых значениях pH; слабоосновные - аниониты, способные к обмену анионов из растворов кислот при pH 1-6.
Поскольку природная вода является многокомпонентной структурой - важно правильно организовать водоподготовку и выбрать нужный химреагент.
В процессе работы ионообменная смола, расходуя ионы натрия, истощается, то есть утрачивает свою работоспособность. Для восстановления ее рабочих свойств необходима периодическая регенерация раствором поваренной соли.
В процессе регенерации смола отдает воде ионы кальция и магния и забирает из нее ионы натрия. Затем вода с высоким содержанием солей жесткости смывается в дренаж и смола вновь пригодна к работе. Происходит так называемое восстановление обменной емкости смолы. Чтобы обеспечить оптимальный контакт с чистой водой и равномерное растворение, поваренная соль прессуется в таблетки.
