21 Методы обессоливания воды

Обессоливание – снижение ОСС до кондиций дистводы(ОСС до 20 мг/дм³).

К методам опреснения и обессоливания относ. дистилляция, вымораживание, обратный осмос, электродиализ, ионный обмен.

Дистилляция основана на выпаривании воды с последующей конденсацией паров. Основной его «-»: повыш. энергозатраты и образование накипи на всех теплообменных трубах. Как правило, метод использ. для схем небольшой производительности.

Методы обратного осмоса основаны на пропускании воды через полупроницаемые мембраны, сквозь которые проходят молекулы воды, а задерживаются молекулы растворенных веществ. «-» мембр.методов – явление конценртрационной поляризации, в Украине нет разработанных мембран высокой производительности.

Электродиализ – процесс перехода анионов и катионов в воде под действием электрического поля через мембраны. Метод позволяет получить практически чистые кислоты и щелочи с одновременной очисткой воды. «-» метода – повышенные расходы электроэнергии.

Сущность ионного обмена заключается в следующем – при контакте воды с особыми веществами (ионитами) возможен обмен ионами между фазой ионита и фазой раствора. Обмен этот строго эквивалентен и описывается химическими реакциями обмена. В зависимости от знака обменивающихся ионов различают катионы и анионы соответственно процессы наз. катионирование и анионирование. «+» - возможность получить обессол.воду с ОСС_ост 0,01-0,05 мг/дм³, простота и надежность метода. «-» - образование большого объема воды после взрыхления, регенерации и отмывки ионитов.

22 Основные свойства ионитов

- Способность к ионному обмену. Количественной характеристикой этой способности есть величина обменной емкости. Различают – статистическую обменную емкость (СОЕ) или полная СОЕ (ПСОЕ) – теоретическое число функциональных групп, способных принимать участие в ионном обмене, выражается для набухшего ионита мг экв/дм³, моль/дм³; для воздушно-сухого ионита мг экв/г, г экв/кг. Как правило для определенного вида ионитов СОЕ=const и ее можно отыскать в справочной литературе. Динамическая ОЕ – емкость до проскока. На производстве и в промышленности обычно не дожидаются проскока, а отключают фильтры на регенерацию до появления проскока по времени отработки фильтра. В таком случае ОЕ – рабочая.

- способность к регенерации. Если катиониты в форме Н⁺, то регенерация осуществляется НCl, Н₂SO₄, HNO₃. Аниониты в форме ОН^- - NaOH.

- кислотность катионитов и основность анионитов.

- набухаемость ионита, т.е. его способность ионитов увеличивать свой объем в набухшем состоянии. - коэф. набухаемости.

Набухаемость ионитов приводит к увеличению скорости диффузии. В ионитовые фильтры катиониты и аниониты загружаются всегда в набухшем состоянии. Набухаемость ионитов определяет такие технологические параметры, как расход воды на обмывку ионитов после регенерации.

- селективность ионитов (избирательность) – способность адсорбировать из воды какой-то один определенный ион при наличии нескольких. Избирательность ионитов обуславливает многоступенчатость схем очистки воды при обессоливании.

- осмотическая стабильность – способность ионитов сохранять свой гранулометрический (фракционный) состав в течении многократного осуществления работы (расширение – сжатие).

- механическая прочность на истирание. Обычно срок службы отечественных ионитов 5-8 лет, импортных аналогов 8-12 лет.

- химическая стойкость ионитов. Поскольку регенерационные растворы – это кислоты и щелочи, соли - хим.стойкость к ним и инертность по отношению к воде, термическая стойкость.