Resin penukar ion: aplikasi. Seberapa efektif mereka dalam memurnikan air? Pemuatan dan persiapan untuk pengoperasian filter penukar kation - penyesuaian dan pemeliharaan pabrik desalinasi air kimia

Pengisian ulang dalam sistem pengolahan air terpadu memainkan peran penting, yaitu, mereka menetralisir kotoran kimia dan organik yang berbahaya, melembutkan air, meningkatkan kinerjanya, dan sebagainya.

Paling sering digunakan isi ulang adalah:

1. resin penukar ion;

2. Pasir kuarsa;

3. Karbon aktif;

4. Infill multifungsi.

Isi ulang apa saja filter tipe kolom untuk pemurnian air memerlukan penggantian pengisian ulang yang lengkap setiap beberapa tahun - frekuensinya ditentukan oleh spesialis secara terpisah dalam setiap kasus. Sebagai aturan, sistem pengolahan air itu sendiri "melaporkan" perlunya prosedur ini dengan mengurangi efisiensi pembersihan. Penghapusan besi dari air mulai gagal, memungkinkan terobosan besi, dan regenerasi pengurukan memberikan efek yang tidak memuaskan. Dengan pelembut air, cerita yang sama: garam kekerasan dengan bebas menembus ke dalam sistem teknik rumah, membentuk kerak dan bintik-bintik keputihan setelah air mengering.

Perkiraan masa pakai pengurukan: resin penukar ion- hingga 5 tahun, bahan penghilang besi- hingga 5 tahun, arang kelapa aktif- hingga 3 tahun, arang birch aktif- hingga 2 tahun, pasir kuarsa dan pengisian multilayer untuk klarifikasi air, hingga 3 tahun.

Aturan utama yang harus diikuti saat memilih timbunan untuk sistem filtrasi adalah kecocokan yang tepat antara jumlah timbunan dan ukuran filter. Ini akan memungkinkan Anda untuk mengonfigurasi unit kontrol dengan benar dan mendapatkan operasi paling efisien dari seluruh sistem.

resin penukar ion tidak lebih dari 75% dari total volume kolom filter diisi, tambalan lainnya dimuat dengan lapisan tidak lebih dari 1 m (jika tidak, mereka tidak cukup dilonggarkan dan dicuci dengan backwash).

Seumur hidup pemuatan filter secara langsung tergantung pada tingkat kontaminasi sumber air, konsumsi air, dan stabilitas otomatisasi kontrol. Biasanya, umur beban rata-rata penghilang besi adalah 3-5 tahun, dan pelunak 5 - 6 tahun. Tetapi paling sering mereka harus diubah pada saat yang sama, karena zat penghilang setrika yang telah menghabiskan sumber dayanya mulai melewatkan sebagian pengotor yang tidak dihilangkan, yang memiliki efek merugikan pada media filter pelembut. Dan pada saat keputusan sudah matang untuk mengubah beban penyaringan dari penghilang besi, ini juga saatnya untuk mengubah beban pelembut.

Agar pekerjaan penggantian pengisi tidak menjadi sia-sia, disarankan untuk menganalisis sumber air dan mendiagnosis pengoperasian katup kontrol sebelum melakukan pekerjaan. Cukup sering penyebab pengolahan air yang buruk adalah katup kontrol salah satu filter. Selain itu, selama bertahun-tahun pengoperasian sistem, kualitas air sumber dapat berubah (baik menjadi lebih buruk dan lebih baik) sesuai aturan, analisis air input harus dilakukan setiap 6 bulan untuk konsumen domestik, dan lebih sering untuk kasus kritis (proses teknologi penting dalam pengaturan industri). Ada kemungkinan bahwa perlu untuk mengubah komposisi peralatan atau jenis beban filter, memprogram ulang elektronik katup.

Perawatan pengolahan air sangat penting untuk kesehatan Anda. Oleh karena itu, pemeliharaan sistem secara teratur harus menjadi bagian dari masa tinggal Anda di rumah.

Masa pakai rata-rata pengurukan untuk pelunakan air adalah sekitar 5 tahun, setelah itu diperlukan untuk penggantian penukar kation kehilangan kinerjanya.

Untuk masa pakai penukar kation terpanjang, perlu untuk memprogram unit kontrol dengan benar selama start-up pertama dan memastikan pengolahan air awal.

Kualitas air yang dibutuhkan memasuki sistem kation natrium

Kekerasan umum - hingga 20 mg.eq./l

Kandungan garam total - hingga 1000 mg/l

Besi total - tidak lebih dari 0,3 mg / l

Suhu air - 5-35 °C

Warna - tidak lebih dari 30 derajat

Produk minyak - tidak

Sulfida dan hidrogen sulfida - tidak ada

Tahapan penggantian penukar kation pada sistem kation natrium

Sebelum mulai bekerja, perlu untuk mengatur pasokan air melewati pelembut melalui jalur bypass. Matikan saluran masuk dan keluar air ke pelembut.

Untuk pengoperasian manual yang aman, masukkan unit kontrol filter ke mode regenerasi untuk mengurangi tekanan. Kemudian beralih ke mode kerja. Kemudian matikan sistem pelunakan air dan lakukan pekerjaan utama.

1. Putuskan sambungan dari catu daya, lepaskan unit kontrol dari pipa hidrolik dan putuskan saluran air garam dari tangki reagen.

2. Sebelum penggantian penukar kation buka katup kontrol dengan hati-hati.

3. Tanpa merusak rumah filter, bebaskan dari sisa-sisa air dan penukar kation bekas.

4. Bilas dengan baik dan, jika mungkin, desinfeksi rongga internal wadah.

5. Pasang tubuh di tempat kerja permanen.

6. Kencangkan katup kontrol sepenuhnya dan atur di tempat yang nyaman untuk pengoperasian selanjutnya.

7. Setelah memilih posisi optimal, lepaskan katup dari silinder dengan hati-hati.

8. Masukkan sistem distribusi sentral dengan tutup berlubang ke bagian dalam rumahan. Putar tutup slotted ke dalam soket di bagian bawah silinder.

9. Bukaan atas pipa distribusi pusat harus ditutup dengan sumbat atau alat lain yang akan mencegah resin penukar ion memasuki sistem distribusi selama penimbunan kembali. Satu-satunya syarat saat mengisi ulang steker tidak boleh jatuh ke tabung pusat, ini dapat menonaktifkan sistem kontrol.

10. Isi balon dengan sedikit air, kira-kira volume. Jumlah ini akan menyangga resin penukar ion yang dimuat.

11. Masukkan corong ke leher silinder, yang akan memberikan kemudahan saat mengisi penukar kation.

12. Tuangkan jumlah kerikil yang dibutuhkan melalui corong. Setelah pengisian ulang dengan kerikil, manifold distribusi pusat tidak boleh ditarik keluar dari silinder, karena jika Anda mencoba memasangnya di tempatnya, Anda dapat merusak tutup slotted bawah.

13. Muat filter dengan jumlah penukar kation yang diperlukan.

14. Lepaskan corong dengan hati-hati melalui mana bahan filter baru ditambahkan.

15. Lepas sumbat atau alat yang digunakan untuk menutup lubang di bagian atas tabung distribusi tengah.

16. Bersihkan sisa debu dan bahan filter dari leher housing dan ulir.

17. Dorong katup kontrol dengan tutup slotted atas ke pipa distribusi pusat.

18. Pasang kotak kontrol searah jarum jam ke dalam rumah filter.

19. Hubungkan unit kontrol ke suplai air pusat dan suplai daya ke sana.

20. Hubungkan saluran air garam reagen ke kotak kontrol.

21. Setelah menyelesaikan semua pekerjaan, perlu untuk memasok air ke instalasi dan melepaskan udara yang tersisa dari rumah filter.

22. Periksa pengaturan kontrol otomatis dan lakukan regenerasi primer untuk mencuci penukar kation.

Resin penukar ion adalah senyawa yang tidak larut dengan berat molekul tinggi yang dapat menunjukkan reaksi ketika berinteraksi dengan ion larutan. Mereka memiliki gel tiga dimensi atau struktur berpori. Mereka juga disebut ionit.

Varietas

Resin ini adalah penukar kation (dibagi menjadi asam kuat dan asam lemah), penukar anion (basa kuat, basa lemah, basa menengah dan campuran) dan bipolar. Senyawa asam kuat adalah penukar kation yang dapat menukar kation terlepas dari A, tetapi senyawa asam lemah dapat berfungsi pada nilai setidaknya tujuh. Penukar anion basa kuat memiliki sifat menukar anion dalam larutan pada pH berapa pun. Ini, pada gilirannya, kurang dalam penukar anion basa lemah. Dalam situasi ini, pH harus 1-6. Dengan kata lain, resin dapat menukar ion dalam air, menyerap beberapa, dan sebagai imbalannya memberikan yang sebelumnya disimpan. Dan karena H 2 O yang merupakan struktur multikomponen, Anda harus mempersiapkannya dengan benar, memilih reaksi kimia.

Properti

Resin penukar ion adalah polielektrolit. Mereka tidak larut. Ion bermuatan ganda tidak dapat bergerak karena memiliki berat molekul yang besar. Ini membentuk dasar penukar ion, dikaitkan dengan elemen seluler kecil yang memiliki tanda berlawanan, dan, pada gilirannya, dapat menukarnya dalam larutan.

Produksi

Jika polimer yang tidak memiliki sifat penukar ion diperlakukan secara kimia, maka akan terjadi perubahan - regenerasi resin penukar ion. Ini adalah proses yang cukup penting. Dengan bantuan transformasi analog-polimer, serta polikondensasi dan polimerisasi, penukar ion diperoleh. Ada bentuk garam dan campuran garam. Yang pertama menyiratkan natrium dan klorida, dan yang kedua - spesies natrium-hidrogen, hidroksil-klorida. Dalam kondisi seperti itu, penukar ion diproduksi. Selain itu, dalam proses mereka diubah menjadi bentuk kerja, yaitu hidrogen, hidroksil, dll. Bahan-bahan tersebut digunakan dalam berbagai bidang kegiatan, misalnya, dalam kedokteran dan farmasi, dalam industri makanan, di pembangkit listrik tenaga nuklir untuk pengolahan kondensat. . Resin penukar ion untuk filter unggun campuran juga dapat digunakan.

Aplikasi

Resin penukar ion digunakan untuk Selain itu, senyawa tersebut juga dapat menghilangkan garam pada cairan. Dalam hal ini, resin penukar ion sering digunakan dalam rekayasa tenaga termal. Dalam hidrometalurgi mereka digunakan untuk logam non-ferrous dan langka, dalam industri kimia mereka dimurnikan dan berbagai elemen dipisahkan. Ionit juga dapat memurnikan badan air limbah, dan untuk sintesis organik mereka adalah katalis keseluruhan. Dengan demikian, resin penukar ion dapat digunakan di berbagai industri.

Pembersihan industri

Kerak dapat muncul pada permukaan perpindahan panas, dan jika hanya mencapai 1 mm, maka konsumsi bahan bakar akan meningkat sebesar 10%. Itu masih kerugian besar. Selain itu, peralatan lebih cepat aus. Untuk mencegah hal ini, Anda perlu mengatur pengolahan air dengan benar. Untuk ini, filter resin penukar ion digunakan. Dengan membersihkan cairan itulah Anda bisa menghilangkan kerak. Ada metode yang berbeda, tetapi dengan meningkatnya suhu, pilihan mereka menjadi lebih sedikit.

pengolahan H2O

Ada beberapa cara untuk menjernihkan air. Anda dapat menggunakan magnet dan Anda dapat memperbaikinya dengan kompleks, kompleksonat, IOMS-1. Tetapi opsi yang lebih populer adalah penyaringan menggunakan pertukaran ion. Hal ini akan menyebabkan komposisi unsur air berubah. Ketika metode ini digunakan, H2O hampir sepenuhnya terdesalinasi dan kontaminasinya hilang. Perlu dicatat bahwa pemurnian seperti itu cukup sulit dicapai dengan cara lain. Pengolahan air menggunakan resin penukar ion sangat populer tidak hanya di Rusia, tetapi juga di negara lain. Pembersihan semacam itu memiliki banyak keuntungan dan jauh lebih efektif daripada metode lain. Unsur-unsur yang dihilangkan tidak akan pernah tetap mengendap di dasar, dan reagen tidak perlu diberi dosis terus-menerus. Sangat mudah untuk membuat prosedur ini - desain filter memiliki tipe yang sama. Jika diinginkan, Anda dapat menggunakan otomatisasi. Setelah dibersihkan, properti akan dipertahankan pada setiap fluktuasi suhu.

Resin penukar ion Purolite A520E. Keterangan

Untuk menyerap ion nitrat dalam air, resin berpori makro dibuat. Ini digunakan untuk memurnikan H 2 O di berbagai lingkungan. Resin penukar ion Purolite A520E muncul khusus untuk tujuan ini. Ini membantu untuk menyingkirkan nitrat bahkan dengan sejumlah besar sulfat. Artinya, dibandingkan dengan penukar ion lainnya, resin ini adalah yang paling efektif dan memiliki karakteristik terbaik.

Kapasitas kerja

Purolite A520E memiliki selektivitas yang tinggi. Ini membantu, terlepas dari jumlah sulfat, untuk menghilangkan nitrat secara efisien. Resin penukar ion lainnya tidak dapat membanggakan fungsi seperti itu. Ini disebabkan oleh fakta bahwa dengan kandungan sulfat dalam H 2 O, pertukaran elemen berkurang. Namun karena selektivitas Purolite A520E, pengurangan ini tidak terlalu menjadi masalah. Meskipun senyawa ini memiliki pertukaran lengkap yang rendah, dibandingkan dengan yang lain, cairan dalam jumlah besar dibersihkan dengan cukup baik. Pada saat yang sama, jika ada sedikit sulfat, maka berbagai penukar anion, baik gel maupun berpori, akan mampu mengatasi pengolahan air dan penghapusan nitrat.

Operasi persiapan

Agar resin Purolite A520E dapat bekerja 100%, harus dipersiapkan dengan baik untuk melakukan fungsi pembersihan dan penyiapan H 2 O untuk industri makanan. Perlu dicatat bahwa sebelum mulai bekerja, senyawa yang digunakan diperlakukan dengan larutan NaCl 6%. Dalam hal ini, volume yang digunakan dua kali lipat dibandingkan dengan jumlah resin itu sendiri. Setelah itu, sambungan dicuci dengan air makanan (jumlah H 2 O harus 4 kali lebih banyak). Hanya setelah pemrosesan seperti itu dapat diambil untuk dibersihkan.

Kesimpulan

Karena sifat-sifat yang dimiliki oleh resin penukar ion, mereka dapat digunakan dalam industri makanan tidak hanya untuk pemurnian air, tetapi juga untuk pengolahan makanan, berbagai minuman dan lain-lain. Penukar anion terlihat seperti bola kecil. Bagi mereka ion kalsium dan magnesium menempel, dan mereka, pada gilirannya, memberikan ion natrium ke dalam air. Selama proses pencucian, butiran melepaskan elemen yang melekat ini. Sadarilah bahwa tekanan dapat turun dalam resin penukar ion. Ini akan mempengaruhi sifat-sifatnya yang bermanfaat. Perubahan tertentu dipengaruhi oleh faktor eksternal: suhu, tinggi kolom dan ukuran partikel, serta kecepatannya. Oleh karena itu, selama pemrosesan, keadaan lingkungan yang optimal harus dipertahankan. Penukar anion sering digunakan dalam pemurnian air untuk akuarium - mereka berkontribusi pada pembentukan kondisi yang baik untuk kehidupan ikan dan tanaman. Jadi, resin penukar ion diperlukan di berbagai industri, bahkan di rumah, karena resin ini dapat memurnikan air secara kualitatif untuk digunakan lebih lanjut.

Kinerja penukar kation yang buruk tergantung terutama pada dua alasan:

  • ketinggian lapisan batubara tersulfonasi dalam filter tidak mencukupi. Dalam hal ini, perlu untuk menambahkan batubara tersulfonasi secara maksimal, menaikkan perangkat drainase atas setinggi mungkin atau menambah ketinggian filter dengan mengelas cangkang silinder ke bagian atas;
  • resistensi hidrolik yang tinggi dari pipa perangkat drainase yang memasok air. Untuk menghilangkan fenomena ini, perlu untuk membongkar filter, membongkar perangkat drainase, membuatnya kembali, menambah jumlah cabang dan, karenanya, jumlah puting dan tutup. Jika tidak ada tutup, perlu untuk menggiling lebih banyak slot di cabang samping. Jika ini tidak membantu dan tidak memberikan efek yang nyata, maka perlu untuk mengganti semua pipa, menambah diameternya.

Mengurangi kapasitas kerja pertukaran penukar kation tergantung pada beberapa alasan:

  • garam berkualitas rendah yang digunakan untuk regenerasi. Garam yang digunakan untuk regenerasi harus dianalisis. Untuk melakukan ini, siapkan larutan 10% dan tentukan kekerasan umum dengan cara biasa. Tidak boleh melebihi 40 meq / l;
  • kerusakan pada perangkat drainase di filter, misalnya, ketika tutup robek, ketika puting terkorosi, dll. Dalam hal ini, perlu untuk membongkar filter, memeriksa dan memperbaiki perangkat drainase;
  • pengamatan yang tidak akurat dari mode regenerasi (intensitas pelonggaran penukar kation yang rendah, peningkatan laju aliran larutan garam, ketidakpatuhan urutan saat membuka keran, jumlah garam yang tidak mencukupi ke dalam pelarut garam). Dalam kasus ini, perlu untuk membawa mode regenerasi sepenuhnya sesuai dengan instruksi perawatan filter.

Kehilangan intensif penukar kation selama pelonggaran disertai dengan kekeruhan air. Pertama-tama, perlu untuk memeriksa mode pelonggaran, menghindari pelepasan batubara tersulfonasi ke dalam air cucian. Fenomena ini juga dapat terjadi ketika kualitas batubara sulfo tidak mencukupi. Jika aturan penyimpanan batubara tersulfonasi tidak dipatuhi, itu memburuk, hancur, mengubah komposisi granulometriknya. Batubara tersulfonasi terbaik disimpan dalam air. Selain itu, kandungan udara yang tinggi di dalam air dan akumulasinya di filter juga berkontribusi terhadap oksidasi batubara.

Kurva penipisan datar kationit dan kapasitas tukar "ekor" yang besar.

Fenomena ini diamati jika laju penyaringan air di tempat yang berbeda dari bagian filter tidak sama, yang terjadi dengan resistensi yang berbeda terhadap aliran air pada titik yang berbeda dari perangkat drainase.

Dalam hal ini, direkomendasikan untuk menghentikan filter, membuka palka atas, menghapus lapisan atas yang terkontaminasi, dan menyekop lapisan penukar kation hingga kedalaman 1m. Selama perombakan berikutnya, perhatian khusus harus diberikan pada hidrodinamika perangkat drainase bawah.

Peningkatan periode pencucian garam setelah regenerasi.

Alasan untuk ini biasanya adalah peningkatan ruang mati antara permukaan nat dan tingkat tutupnya. Untuk menghilangkan fenomena ini, perlu untuk mengisi tambahan, membawanya ke tepi bawah tutup.

Masuknya butiran kationit ke dalam air lunak.

Ini menunjukkan kerusakan pada perangkat drainase sebagai akibat dari kegagalan tutup drainase. Dalam hal ini, filter dihentikan, perangkat drainase dibongkar dan diperbaiki.