Rășini schimbătoare de ioni: aplicare. Cât de eficiente sunt acestea în purificarea apei? Încărcarea și pregătirea pentru funcționarea filtrelor schimbătoare de cationi - reglarea și întreținerea unei instalații chimice de desalinizare a apei

Umpluturile din sistemele integrate de tratare a apei joacă un rol important, și anume, neutralizează impuritățile chimice și organice dăunătoare, înmoaie apa, îmbunătățesc performanța acesteia și așa mai departe.

Cel mai utilizat umplere sunt:

1. Rășină schimbătoare de ioni;

2. Nisip cuarțos;

3. Cărbune activ;

4. Umpluturi multifuncționale.

Orice umplere filtru de tip coloană pentru purificarea apei necesită o înlocuire completă a umpluturii la fiecare câțiva ani - frecvența este determinată de un specialist separat în fiecare caz. De regulă, sistemul de tratare a apei în sine „raportează” necesitatea acestei proceduri prin reducerea eficienței curățării. Îndepărtarea fierului din apă începe să eșueze, permițând străpungeri feroase, iar regenerarea umpluturii dă un efect nesatisfăcător. Cu dedurizatoarele de apă, aceeași poveste: sărurile de duritate pătrund liber în sistemele de inginerie ale casei, formând solzi și pete albicioase după ce apa se usucă.

Durata de viață estimată a umpluturilor: rășină schimbătoare de ioni- până la 5 ani, materiale de îndepărtare a fierului- până la 5 ani, cărbune de cocos activat- până la 3 ani, cărbune de mesteacăn activat- până la 2 ani, nisip de cuarțȘi umplutura multistrat pentru limpezirea apei, până la 3 ani.

Principala regulă care trebuie urmată la selectarea umpluturii pentru un sistem de filtrare este potrivirea exactă între cantitatea de umplutură și dimensiunea filtrului. Acest lucru vă va permite să configurați corect unitatea de control și să obțineți cea mai eficientă funcționare a întregului sistem.

Rășină schimbătoare de ioni nu se umple mai mult de 75% din volumul total al coloanei de filtrare, alte umpluturi sunt încărcate cu un strat de cel mult 1 m (în caz contrar, nu sunt suficient de slăbite și spălate cu spălare în contra).

Durata de viață încărcarea filtrului depinde direct de gradul de contaminare a sursei de apă, de consumul de apă și de stabilitatea automatizării de control. De obicei, durata de viață medie la sarcină îndepărtarea fierului este de 3-5 ani, și balsam 5 - 6 ani. Dar cel mai adesea acestea trebuie schimbate în același timp, deoarece agentul de decălcare care și-a epuizat resursele începe să treacă parțial impuritățile neîndepărtate, ceea ce are un efect dăunător asupra mediului de filtrare al dedurizatorului. Și, până când decizia de a schimba sarcina de filtrare a dispozitivului de îndepărtare a fierului, este, de asemenea, timpul să se schimbe încărcătura de balsam.

Pentru ca lucrările de înlocuire a umpluturii să nu fie inutile, se recomandă analizarea sursei de apă și diagnosticarea funcționării supapelor de control înainte de a efectua lucrările. Destul de des cauza tratării defectuoase a apei este supapă de control unul dintre filtre. De asemenea, de-a lungul anilor lungi de funcționare a sistemului, calitatea apei sursei s-ar putea modifica (atât în ​​rău, cât și în bine) conform regulilor, analiza apei de intrare trebuie făcută la fiecare 6 luni pentru consumatorii casnici. , și mai des pentru cazurile critice (procese tehnologice importante în medii industriale). Este posibil să fie necesară modificarea compoziției echipamentului sau tipul de încărcare a filtrului, reprogramarea electronicii supapei.

Întreținerea tratarii apei este foarte importantă pentru sănătatea dumneavoastră. Prin urmare, întreținerea regulată a sistemului ar trebui să facă parte din șederea dumneavoastră în casă.

Durata medie de viață a umpluturii pentru dedurizarea apei este de aproximativ 5 ani, după care este necesar înlocuirea schimbătorului de cationiși-a pierdut performanța.

Pentru cea mai lungă durată de viață a schimbătorului de cationi, este necesară programarea corectă a unității de control în timpul primei porniri și asigurarea tratamentului preliminar al apei.

Calitatea necesară a apei care intră în sistemul de cationi de sodiu

Duritate generală - până la 20 mg.eq./l

Conținut total de sare - până la 1000 mg/l

Fier total - nu mai mult de 0,3 mg / l

Temperatura apei - 5-35 °C

Culoare - nu mai mult de 30 de grade

Produse petroliere - nr

Sulfuri și hidrogen sulfurat - nr

Etape de înlocuire a schimbătorului de cationi în sistemele de cationizare de sodiu

Înainte de a începe lucrul, este necesar să se organizeze alimentarea cu apă ocolind dedurizatorul prin linia de bypass. Închideți intrarea și evacuarea apei către dedurizator.

Pentru o funcționare manuală în siguranță, puneți unitatea de control al filtrului în modul de regenerare pentru a reduce presiunea. Apoi treceți în modul de lucru. Apoi scoateți sub tensiune sistemul de dedurizare a apei și preluați activitatea principală.

1. Deconectat de la sursa de alimentare, deconectați unitatea de comandă de la conducta hidraulică și deconectați linia de saramură a rezervorului de reactiv.

2. Înainte înlocuirea schimbătorului de cationi deșurubați cu atenție supapa de control.

3. Fără a deteriora carcasa filtrului, eliberați-o de resturile de apă și de schimbătorul de cationi uzat.

4. Clătiți bine și, dacă este posibil, dezinfectați cavitatea internă a carcasei.

5. Instalați corpul pe un loc de muncă permanent.

6. Înșurubați supapa de control până la capăt și puneți-o într-un loc convenabil pentru operarea ulterioară.

7. După ce ați ales poziția optimă, deșurubați cu atenție supapa de pe cilindru.

8. Introduceți sistemul central de distribuție cu capac cu fante în interiorul carcasei. Rotiți capacul cu fante în mufa de pe partea inferioară a cilindrului.

9. Deschiderea superioară a conductei centrale de distribuție trebuie închisă cu un dop sau alt dispozitiv care să împiedice pătrunderea rășinii schimbătoare de ioni în sistemul de distribuție în timpul umplerii. Singura condiție la umplerea dopului nu ar trebui să cadă în tubul central, aceasta poate dezactiva sistemul de control.

10. Umpleți balonul cu o cantitate mică de apă, aproximativ ¼ volum. Această cantitate va tampona rășina schimbătoare de ioni care este încărcată.

11. Introduceți o pâlnie în gâtul cilindrului, care va oferi confort la umplerea schimbătorului de cationi.

12. Turnați cantitatea necesară de pietriș prin pâlnie. După umplerea cu pietriș, galeria centrală de distribuție nu trebuie scoasă din cilindru, deoarece dacă încercați să o puneți la loc, puteți deteriora capacul cu fante inferioare.

13. Încărcați filtrul cu cantitatea necesară de schimbător de cationi.

14. Scoateți cu grijă pâlnia prin care a fost adăugat noul material filtrant.

15. Scoateți dopul sau unealta folosită pentru a acoperi orificiul din partea superioară a tubului de distribuție central.

16. Îndepărtați praful și materialul de filtrare rămas de pe gâtul carcasei și filete.

17. Împingeți supapa de control cu ​​capacul cu fante de sus pe conducta centrală de distribuție.

18. Înșurubați cutia de control în sensul acelor de ceasornic în carcasa filtrului.

19. Conectați unitatea de comandă la sursa centrală de apă și furnizați-i energie.

20. Conectați linia de saramură reactivă la cutia de control.

21. După terminarea tuturor lucrărilor, este necesară alimentarea cu apă a instalației și eliberarea aerului rămas din carcasa filtrului.

22. Verificați setările de control automat și efectuați regenerarea primară pentru a spăla schimbătorul de cationi.

Rășinile schimbătoare de ioni sunt compuși insolubili cu greutate moleculară mare care pot prezenta o reacție atunci când interacționează cu ionii unei soluții. Au un gel tridimensional sau o structură macroporoasă. Se mai numesc si ioniti.

Soiuri

Aceste rășini sunt schimbătoare de cationi (împărțite în acid tare și acid slab), schimb de anioni (bază tare, bază slabă, bază intermediară și mixtă) și bipolare. Compușii puternic acizi sunt schimbători de cationi care pot schimba cationi indiferent de A, dar compușii slab acizi pot funcționa la o valoare de cel puțin șapte. Schimbătorii de anioni puternic bazici au proprietatea de a schimba anioni în soluții la orice pH. Acest lucru, la rândul său, lipsește în schimbătoarele de anioni slab bazice. În această situație, pH-ul ar trebui să fie de 1-6. Cu alte cuvinte, rășinile pot face schimb de ioni în apă, pot absorbi unii și, în schimb, îi pot da pe cei care au fost depozitați anterior. Și deoarece H 2 O este o structură multicomponentă, trebuie să o pregătiți corect, să alegeți o reacție chimică.

Proprietăți

Rășinile schimbătoare de ioni sunt polielectroliți. Ele nu se dizolvă. Un ion cu încărcare multiplă este imobil deoarece are o greutate moleculară mare. El formează baza schimbătorului de ioni, este asociat cu elemente mobile mici care au semnul opus și, la rândul lor, le poate schimba în soluție.

Productie

Dacă un polimer care nu are proprietățile unui schimbător de ioni este tratat chimic, atunci vor avea loc schimbări - regenerarea rășinii schimbătoare de ioni. Acesta este un proces destul de important. Cu ajutorul transformărilor polimer-analoage, precum și a policondensării și polimerizării, se obțin schimbătoare de ioni. Există sare și forme mixte de sare. Primul implică sodiu și clorură, iar al doilea - sodiu-hidrogen, specii de hidroxil-clorură. În astfel de condiții, se produc schimbătoare de ioni. Mai mult, în proces ele sunt transformate într-o formă de lucru, și anume hidrogen, hidroxil etc. Astfel de materiale sunt utilizate în diverse domenii de activitate, de exemplu, în medicină și farmaceutică, în industria alimentară, la centralele nucleare pentru tratarea condensului. . Se poate folosi și o rășină schimbătoare de ioni pentru un filtru cu pat mixt.

Aplicație

O rășină schimbătoare de ioni este utilizată pentru În plus, compusul poate desalini și lichidul. În acest sens, rășinile schimbătoare de ioni sunt adesea folosite în ingineria energiei termice. În hidrometalurgie se folosesc pentru metale neferoase și rare, în industria chimică se purifică și se separă diverse elemente. Ioniții pot purifica și corpurile de apă uzată, iar pentru sinteza organică sunt un întreg catalizator. Astfel, rășinile schimbătoare de ioni pot fi utilizate în diverse industrii.

Curatenie industriala

Pe suprafețele de transfer de căldură pot apărea depuneri, iar dacă ajunge la doar 1 mm, atunci consumul de combustibil va crește cu 10%. Este încă o mare pierdere. În plus, echipamentul se uzează mai repede. Pentru a preveni acest lucru, trebuie să organizați corect tratarea apei. Pentru aceasta, se folosește un filtru de rășină schimbătoare de ioni. Prin curățarea lichidului puteți scăpa de calcar. Există diferite metode, dar odată cu creșterea temperaturii, opțiunile lor devin mai puține.

procesarea H2O

Există mai multe moduri de a purifica apa. Poti folosi magnetic si il poti retusa cu complexones, complexonates, IOMS-1. Dar o opțiune mai populară este filtrarea folosind schimbul de ioni. Acest lucru va determina modificarea compoziției elementelor apei. Când se utilizează această metodă, H 2 O este aproape complet desalinizat și contaminarea dispare. Trebuie remarcat faptul că o astfel de purificare este destul de dificil de realizat în alte moduri. Tratarea apei cu rășini schimbătoare de ioni este foarte populară nu numai în Rusia, ci și în alte țări. O astfel de curățare are multe avantaje și este mult mai eficientă decât alte metode. Acele elemente care sunt îndepărtate nu vor rămâne niciodată sedimente în partea de jos, iar reactivii nu trebuie să fie dozați în mod constant. Este foarte ușor să faceți această procedură - designul filtrelor este de același tip. Dacă doriți, puteți utiliza automatizarea. După curățare, proprietățile vor fi păstrate la orice fluctuație de temperatură.

Rășină schimbătoare de ioni Purolite A520E. Descriere

Pentru a absorbi ionii de nitrați în apă, a fost creată o rășină macroporoasă. Este folosit pentru purificarea H 2 O în diverse medii. Rășina schimbătoare de ioni Purolite A520E a apărut special în acest scop. Ajută la eliminarea nitraților chiar și cu o cantitate mare de sulfați. Aceasta înseamnă că, în comparație cu alte schimbătoare de ioni, această rășină este cea mai eficientă și are cele mai bune caracteristici.

Capacitate de lucru

Purolite A520E are o selectivitate ridicată. Acest lucru ajută, indiferent de cantitatea de sulfați, la îndepărtarea eficientă a nitraților. Alte rășini schimbătoare de ioni nu se pot lăuda cu astfel de funcții. Acest lucru se datorează faptului că, odată cu conținutul de sulfați în H 2 O, schimbul de elemente scade. Dar datorită selectivității Purolite A520E, această reducere nu contează cu adevărat. Deși compusul are un schimb complet scăzut, comparativ cu altele, lichidul în cantități mari este curățat destul de bine. În același timp, dacă există puțini sulfați, atunci diferite schimbătoare de anioni, atât gel, cât și macroporoase, vor putea face față tratării apei și eliminării nitraților.

Operațiuni pregătitoare

Pentru ca rășina Purolite A520E să funcționeze la 100%, aceasta trebuie să fie pregătită corespunzător pentru a îndeplini funcția de curățare și preparare a H 2 O pentru industria alimentară. Trebuie remarcat faptul că, înainte de începerea lucrului, compusul utilizat este tratat cu o soluție de NaCl 6%. În acest caz, se folosește de două ori volumul în comparație cu cantitatea de rășină în sine. După aceea, racordul este spălat cu apă alimentară (cantitatea de H 2 O ar trebui să fie de 4 ori mai mare). Numai după o astfel de prelucrare poate fi luat pentru curățare.

Concluzie

Datorită proprietăților pe care le posedă rășinile schimbătoare de ioni, acestea pot fi folosite în industria alimentară nu numai pentru purificarea apei, ci și pentru prelucrarea alimentelor, a diferitelor băuturi și alte lucruri. Schimbătoarele de anioni arată ca niște bile mici. De ei se lipesc ionii de calciu și magneziu, iar ei, la rândul lor, dau ioni de sodiu în apă. În timpul procesului de spălare, granulele eliberează aceste elemente aderente. Rețineți că presiunea poate scădea în rășina schimbătoare de ioni. Acest lucru îi va afecta proprietățile benefice. Anumite modificări sunt influențate de factori externi: temperatura, înălțimea coloanei și dimensiunea particulelor și viteza acestora. Prin urmare, în timpul procesării, trebuie menținută o stare optimă a mediului. Schimbătoarele de anioni sunt adesea folosite în purificarea apei pentru un acvariu - contribuie la formarea de condiții bune pentru viața peștilor și a plantelor. Deci, rășinile schimbătoare de ioni sunt necesare în diverse industrii, chiar și acasă, deoarece pot purifica calitativ apa pentru utilizarea ulterioară.

Performanță slabă a schimbătorului de cationi depinde în principal de două motive:

  • înălțimea insuficientă a stratului de cărbune sulfonat din filtru. În acest caz, este necesar să adăugați la maximum cărbune sulfonat, să ridicați dispozitivul de drenaj superior cât mai sus sau să creșteți înălțimea filtrului prin sudarea unei carcase cilindrice la partea superioară;
  • rezistență hidraulică ridicată a conductelor dispozitivului de drenaj de alimentare cu apă. Pentru a elimina acest fenomen, este necesar să descărcați filtrul, să demontați dispozitivul de drenaj, să-l refaceți, mărind numărul de ramuri și, în consecință, numărul de mameloane și capace. Dacă nu există capace, este necesar să frezați mai multe fante pe ramurile laterale. Dacă acest lucru nu ajută și nu dă un efect vizibil, atunci este necesar să înlocuiți toate țevile, mărind diametrul acestora.

Reducerea capacității de lucru de schimb a schimbătorului de cationi depinde de mai multe motive:

  • sare de calitate scăzută folosită pentru regenerare. Sarea folosită pentru regenerare trebuie analizată. Pentru a face acest lucru, pregătiți o soluție de 10% din aceasta și determinați duritatea generală în mod obișnuit. Nu trebuie să depășească 40 meq/l;
  • deteriorarea dispozitivului de drenaj din filtru, de exemplu, atunci când capacele sunt rupte, când mameloanele sunt corodate etc. În acest caz, este necesar să descărcați filtrul, să inspectați și să reparați dispozitivul de drenaj;
  • respectarea incorectă a modului de regenerare (intensitate scăzută a slăbirii schimbătorului de cationi, viteză crescută de trecere a soluției de sare, nerespectarea secvenței la deschiderea robinetelor, cantitate insuficientă de sare încărcată în solventul de sare). În aceste cazuri, este necesar să aduceți modul de regenerare în deplină conformitate cu instrucțiunile de întreținere a filtrului.

Pierderea intensivă a schimbătorului de cationi în timpul afânăriiînsoţită de turbiditatea apei. În primul rând, este necesar să se verifice modul de afânare, evitând eliberarea cărbunelui sulfonat în apa de spălare. Acest fenomen poate apărea și atunci când calitatea cărbunelui sulfo este insuficientă. Dacă nu sunt respectate regulile de depozitare a cărbunelui sulfonat, acesta se deteriorează, se sfărâmă, schimbându-și compoziția granulometrică. Cei mai buni cărbuni sulfonați sunt depozitați în apă. În plus, conținutul ridicat de aer din apă și acumularea acestuia în filtru contribuie, de asemenea, la oxidarea cărbunelui.

Curba de epuizare plată a cationitului și capacitatea sa mare de schimb „coadă”.

Acest fenomen se observă dacă rata de filtrare a apei în diferite locuri ale secțiunii filtrului nu este aceeași, ceea ce are loc cu rezistență diferită la trecerea apei în diferite puncte ale dispozitivului de drenaj.

În acest caz, se recomandă oprirea filtrului, deschiderea trapei superioare, îndepărtarea stratului superior contaminat și lopata stratului schimbătorului de cationi la o adâncime de 1m. În timpul următoarei revizii, trebuie acordată o atenție deosebită hidrodinamicii dispozitivului inferior de drenaj.

Creșterea perioadei de eliminare a sării după regenerare.

Motivul pentru aceasta este, de obicei, spațiul mort crescut între suprafața chitului și nivelul capacelor. Pentru a elimina acest fenomen, este necesar să umpleți suplimentar, aducând-o la marginile inferioare ale capacelor.

Pătrunderea boabelor de cationit în apa dedurizată.

Aceasta indică o defecțiune a dispozitivului de drenaj ca urmare a defecțiunii capacelor de drenaj. În acest caz, filtrul este oprit, dispozitivul de drenaj este descărcat și reparat.