21.1. Общие сведения

Ионообменные установки предназначены для обессоливания и очистки сточных вод от ионов металлов, а также других загрязнений до заданных концентраций.

Очистку производят с применением нонитов — синтетических ионообменных смол, выпускаемых в виде гранул размером 0,2— 2 мм. Иониты представляют собой практически нерастворимые в воде полимерные вещества, имеющие подвижный ион (катион или анион), способный в определенных условиях вступать в реакцию обмена с ионами того же знака, находящимися в растворе. При контакте с водой иониты набухают и увеличиваются в объеме (обычно в 1,5—2 раза). Большинство ионитов хранят во влажном состоянии или под слоем воды.

характеристика отечественных катионитов характеристика отечественных анионитов

Схемы установки очистки и обессоливания сточных вод ионообменным способом

Различают сильно- и слабокислотные катиониты (в Н или Na форме, табл. 21.1) и сильно- и слабоосновные аниониты (в ОН- или солевой форме, табл. 21.2), а также иониты смешанного типа.

Иониты загружают в фильтры различных конструкций. Наибольшее распространение получили серийные фильтры (табл. 21.3). Ионообменную очистку производят последовательным фильтрованием через катиониты (в водородной форме) и аниониты (в гидроксильной форме).

При наличии в воде анионов сильных и слабых кислот анионирование производят в две ступени. Вначале извлекают анионы сильных кислот на слабоосновных анионитах, а затем анионы слабых кислот на сильноосновных анионитах.

Обменная емкость сильнокислотных катионитов и сильноосновных анионитов по отношению к различным ионам остается постоянной в широком интервале значений рН. Обменная емкость слабокислотных катионитов и слабоосновных анионитов в большой степени зависит от величины рН и максимальна для слабокислотных катионитов в щелочной среде (рН>7), а для слабоосновных анионитов в кислой среде (рН< 7). Иониты смешанного типа проявляют свойства смеси сильной и слабой кислот или сильного и слабого основания. Различают полную обменную емкость (ПОЕ) — емкость ионита до полного насыщения; статическую (или равновесную) обменную емкость (СОЕ); динамическую обменную емкость (ДОЕ) и рабочую обменную емкость (ПОЕ) — емкость ионита в динамических условиях до проскока в фильтрат ионов в заданных концентрациях.

Сладкие букеты из зефира карточек в коллекции букеты из зефира.

потери напора в ионитовых фильтрах



Рис. 21.1. Схемы установки очистки и обессоливания сточных вод ионообменным способом
а — одноступенчатая схема для очистки и частичного обессоливания сточных вод; б — схема очистки и полного обессоливания сточных вод с двухступенчатым анионированием; в — схема очистки и полного обессоливания сточных вод с двухступенчатым анионированием и удалением углекислоты дегазацией; г — схема очистки и полного обессоливания сточных вод с двухступенчатым анионированием, удалением углекислоты дегазацией и предочисткой на механических и сорбционных фильтрах. К1— Н-катионитовые фильтры первой ступени; AI , АII — ОН-анионитовые фильтры первой и второй ступени; Д — декарбонизатор; ПБ — промежуточный бак; М — механические фильтры; У — сорбционные фильтры

Обменная емкость ионита выражается в единицах массы сорбируемых веществ на единицу массы или объема ионита (мг/г, г/кг, кг/м3, кг/т); в мг-эквивалентах сорбируемых ионов на 1 г ионита (мг-экв/г); в г-эквивалентах на 1 м3 набухшего ионита (г-экв/м3). В процессе очистки иониты уплотняются. По мере насыщения ионитов их регенерируют. Перед регенерацией иониты взрыхляют очищенной водой с интенсивностью 3—5 л/(с-м2). Регенерацию катионитов осуществляют 2—8%-ными растворами кислот, анионитов — 2—6%-ными растворами щелочей. После регенерации производят отмывку ионитов.

Продуктами регенерации являются элюаты — растворы кислот и щелочей, содержащие извлекаемые из ионитов компоненты. Первые порции элюатов являются наиболее концентрированными по извлекаемым компонентам. Их нейтрализуют или обрабатывают с целью утилизации ценных продуктов. Нейтрализацию осуществляют смешением кислых и щелочных элюатов, а также дополнительным введением кислоты или щелочи.

В зависимости от состава исходной воды и требуемой степени очистки применяют различные схемы ионообменных установок (рис. 21.1). Если нет необходимости извлекать из сточных вод анионы слабых кислот, то применяют схему одноступенчатого Н- катионирования и одноступенчатого ОН- анионирования с использованием сильнокислотного катионита и слабоосновного или сильноосновного анионита (рис. 21.1, а).

Для более глубокой очистки и обессоливания воды применяют одно-, двухступенчатое Н-катионирование на сильнокислотном катионите и двухступенчатое ОН-анионирование на слабо-, а затем сильноосновном анионите (рис. 21.1, б). При наличии в сточных водах большого количества углекислоты и ее солей происходит быстрое истощение емкости сильноосновного анионита. В этом случае вода после Н-катионирования дегазируется в специальных дегазаторах (рис. 21.1, в) с насадкой из колец Рашига, с деревянной хордовой насадкой или в других аппаратах.

технические характеристики фильтров смешанного действия с внутренней регенерацией

Содержание взвешенных веществ в очищаемой воде и ее ХПК не должны превышать 8 мг/л. В противном случае в состав установки включают сооружения предварительной очистки с кварцевыми и сорбционными фильтрами. В ряде случаев для стабилизации рН очищенной воды и извлечения анионов слабых кислот вместо анионитовых фильтров второй ступени используют фильтры смешанного действия (ФСД), загружаемые сильнокислотными катионитами и сильноосновными анионитами.

Число рабочих фильтров каждой ступени должно быть не менее двух. Число резервных фильтров определяется продолжительностью фильтроцикла, временем регенерации и требованием непрерывной работы установки.

Н-катионитовые фильтры первой ступени служат для извлечения многовалентных ионов металлов, фильтры второй ступени— для извлечения ионов натрия, калия и аммония.

Н-катионитовые фильтры второй ступени рассчитываются аналогично. Элюат от регенерации Н-катионитовых фильтров второй ступени рекомендуется использовать для регенерации Н-катионитовых фильтров первой ступени.

Анионитовые фильтры первой ступени применяют для удаления из воды анионов сильных кислот.

Для регенерации анионитовых фильтров первой ступени применяют 4—6%-ные растворы едкого натра, кальцинированной соды или аммиака; удельный расход реагента на регенерацию — 2,5 г-экв на 1 г-экв поглощенных анионов. В установках с двухступенчатым анионированием для регенерации фильтров первой ступени можно использовать отработанный раствор щелочи от регенерации сильноосновного анионита в фильтрах второй ступени. Регенерационные -растворы приготовляют на Н-катионированной воде, а также на воде от отмывки анионитов после регенерации (первые фракции). Взрыхление анионита производят последними фракциями отмывочной воды при интенсивности 3— 4 л/ (м2 • с), время взрыхления 5—7 мин. Ориентировочный годовой износ слабоосновного анионита 15—20%.

Анионитовые фильтры второй ступени, предназначенные для удаления из воды анионов слабых кислот, загружаются сильноосновным анионитом. Высота слоя принимается 1,5—2 м. Сильноосновный анионит-регенерируют 6—8%-ным раствором едкого натра со скоростью 1,5—2 м/ч. Ориентировочный годовой износ сильноосновных анионитов составляет 10—15%.

Фильтры смешанного действия (ФСД) с внутренней или выносной регенерацией применяют после анионитовых фильтров первой cтупени. В практике очистки сточных вод получили распространение фильтры с внутренней регенерацией (табл. 21.5). При регенерации ФСД иониты взрыхляют потоком воды снизу вверх с разделением катионита (нижний слой) и анионита (верхний слой); пропускают через анионит раствор едкого натра, а через катионит — серную кислоту (регенерационные растворы можно пропускать через иониты одновременно или поочередно); отмывают иониты обессоленной водой (одновременно или поочередно); перемешивают сжатым воздухом и производят вторичную отмывку обессоленной водой. Расчет фильтров выполняют по формулам (21.3) —(21.5); скорость фильтрования принимают до 50 м/ч.

Сантехнический скотч, так называемый «duct tape» предназначен для: 1. Обматывания труб, укрепления стыков и щелей в трубах, устранения протечек, герметизации корпусов, панелей и…

Шамот — oгнeупopная глина, кaoлин, обожжённые до пoтepи плacтичнocти, удaления xимичeски cвязaннoй воды и довeдённaя до нeкoтоpoй степени спекания. Дaннoe нaимeнoвaние пpимeняeтcя также…

Комплекс работ по реставрации деревянных окон старых типов и конструкций предполагает на выходе результат, при котором сохраняются все особенности самих оконных конструкций и их элементов.

Дизайн интерьера (интерьерный дизайн) — отрасль дизайна, направленная на интерьерпомещений с целью обеспечить удобство и эстетически приятное взаимодействие среды с людьми.