Ion exchange resins: aplikasyon. Gaano kabisa ang mga ito sa paglilinis ng tubig? Naglo-load at paghahanda para sa pagpapatakbo ng mga cation exchange filter - pagsasaayos at pagpapanatili ng isang kemikal na planta ng desalination ng tubig

Ang mga backfill sa pinagsama-samang mga sistema ng paggamot ng tubig ay may mahalagang papel, ibig sabihin, ni-neutralize nila ang mga nakakapinsalang kemikal at mga organikong dumi, pinapalambot ang tubig, pinapabuti ang pagganap nito, at iba pa.

Pinakagamit backfill ay:

1. Ion exchange resin;

2. buhangin ng kuwarts;

3. Aktibong carbon;

4. Multifunctional infills.

Anumang backfill filter ng uri ng column para sa paglilinis ng tubig ay nangangailangan ng kumpletong pagpapalit ng backfill bawat ilang taon - ang dalas ay tinutukoy ng isang espesyalista nang hiwalay sa bawat kaso. Bilang isang patakaran, ang sistema ng paggamot ng tubig mismo ay "nag-uulat" ng pangangailangan para sa pamamaraang ito sa pamamagitan ng pagbabawas ng kahusayan sa paglilinis. Ang pag-alis ng bakal mula sa tubig ay nagsisimulang mabigo, na nagpapahintulot sa ferrous breakthroughs, at ang pagbabagong-buhay ng backfill ay nagbibigay ng hindi kasiya-siyang epekto. Sa mga pampalambot ng tubig, ang parehong kuwento: malayang tumagos ang mga hardness salt sa mga sistema ng engineering ng bahay, na bumubuo ng sukat at mapuputing mga spot pagkatapos matuyo ang tubig.

Tinantyang buhay ng serbisyo ng mga backfill: dagta ng pagpapalitan ng ion- hanggang 5 taon, mga materyales sa pagtanggal ng bakal- hanggang 5 taon, activated coconut charcoal- hanggang 3 taon, activated birch charcoal- hanggang 2 taon, buhangin ng kuwarts at pagpuno ng multilayer para sa paglilinaw ng tubig, hanggang 3 taon.

Ang pangunahing panuntunan na dapat sundin kapag pumipili ng backfill para sa isang filtration system ay ang eksaktong tugma sa pagitan ng dami ng backfill at laki ng filter. Papayagan ka nitong maayos na i-configure ang control unit at makuha ang pinaka mahusay na operasyon ng buong system.

Ion exchange resin hindi hihigit sa 75% ng kabuuang dami ng haligi ng filter ay napuno, ang iba pang mga pagpuno ay na-load ng isang layer na hindi hihigit sa 1 m (kung hindi man ay hindi sila sapat na maluwag at hugasan ng backwash).

Habang buhay pag-load ng filter direktang nakasalalay sa antas ng kontaminasyon ng pinagmumulan ng tubig, pagkonsumo ng tubig, at ang katatagan ng control automation. Karaniwan, ang average na buhay ng pagkarga pangtanggal ng bakal ay 3-5 taon, at pampalambot 5 - 6 taong gulang. Ngunit madalas na kailangan nilang baguhin nang sabay-sabay, dahil ang ahente ng deironing na naubos ang mapagkukunan nito ay nagsisimulang bahagyang pumasa sa hindi naalis na mga dumi, na may masamang epekto sa filter na medium ng softener. At sa oras na ang desisyon ay hinog na upang baguhin ang pag-filter ng pag-load ng bakal remover, ito ay din oras upang baguhin ang softener load.

Upang ang gawain sa pagpapalit ng tagapuno ay hindi maging walang silbi, inirerekomenda na pag-aralan ang pinagmumulan ng tubig at i-diagnose ang pagpapatakbo ng mga control valve bago isagawa ang trabaho. Kadalasan ang sanhi ng mahinang paggamot sa tubig ay kontrol balbula isa sa mga filter. Gayundin, sa mahabang taon ng pagpapatakbo ng system, ang kalidad ng pinagmumulan ng tubig ay maaaring magbago (kapwa para sa mas masahol at para sa mas mahusay) ayon sa mga patakaran, ang pagsusuri ng input na tubig ay dapat gawin tuwing 6 na buwan para sa mga domestic consumer, at mas madalas para sa mga kritikal na kaso (mahahalagang proseso ng teknolohiya sa mga setting ng industriya). Posible na kakailanganing baguhin ang komposisyon ng kagamitan o ang uri ng pag-load ng filter, i-reprogram ang valve electronics.

Ang pagpapanatili ng water treatment ay napakahalaga para sa iyong kalusugan. Samakatuwid, ang regular na pagpapanatili ng sistema ay dapat maging bahagi ng iyong pananatili sa bahay.

Ang average na buhay ng serbisyo ng backfill para sa paglambot ng tubig ay humigit-kumulang 5 taon, pagkatapos nito ay kinakailangan na pagpapalit ng cation exchanger nawala ang performance nito.

Para sa pinakamahabang buhay ng serbisyo ng cation exchanger, kinakailangang maayos na i-program ang control unit sa unang pagsisimula at tiyakin ang paunang paggamot sa tubig.

Kinakailangang kalidad ng tubig na pumapasok sa sistema ng sodium cation

Pangkalahatang tigas - hanggang 20 mg.eq./l

Kabuuang nilalaman ng asin - hanggang sa 1000 mg / l

Kabuuang bakal - hindi hihigit sa 0.3 mg / l

Temperatura ng tubig - 5-35 °C

Kulay - hindi hihigit sa 30 degrees

Mga produktong langis - hindi

Sulfides at hydrogen sulfide - hindi

Mga yugto ng pagpapalit ng cation exchanger sa sodium cationization system

Bago simulan ang trabaho, kinakailangan upang ayusin ang supply ng tubig na lumalampas sa softener sa pamamagitan ng bypass line. Isara ang pumapasok at labasan ng tubig sa softener.

Para sa ligtas na manual na operasyon, ilagay ang filter control unit sa regeneration mode para mapawi ang pressure. Pagkatapos ay lumipat sa working mode. Pagkatapos ay i-de-energize ang sistema ng paglambot ng tubig at gawin ang pangunahing gawain.

1. Nadiskonekta mula sa power supply, idiskonekta ang control unit mula sa hydraulic piping at idiskonekta ang brine line ng reagent tank.

2. Noon pagpapalit ng cation exchanger maingat na i-unscrew ang control valve.

3. Nang hindi nasisira ang pabahay ng filter, palayain ito mula sa mga labi ng tubig at nagamit na cation exchanger.

4. Banlawan ng mabuti at, kung maaari, disimpektahin ang panloob na lukab ng pabahay.

5. Ilagay ang katawan sa isang permanenteng lugar ng trabaho.

6. I-screw ang control valve hanggang sa ibaba at itakda ito sa isang maginhawang lugar para sa kasunod na operasyon.

7. Pagkatapos piliin ang pinakamainam na posisyon, maingat na i-unscrew ang balbula mula sa silindro.

8. Ipasok ang central distribution system na may slotted cap sa loob ng housing. I-rotate ang slotted cap sa socket sa ilalim ng cylinder.

9. Ang itaas na pagbubukas ng gitnang tubo ng pamamahagi ay dapat na sarado gamit ang isang plug o iba pang aparato na pipigil sa ion exchange resin mula sa pagpasok sa sistema ng pamamahagi sa panahon ng backfilling. Ang tanging kundisyon kapag ang pag-backfill ng plug ay hindi dapat mahulog sa gitnang tubo, maaari nitong i-disable ang control system.

10. Punan ang lobo ng kaunting tubig, humigit-kumulang ¼ volume. Ang halagang ito ay buffer sa ion exchange resin na nilo-load.

11. Magpasok ng funnel sa leeg ng silindro, na magbibigay ng kaginhawahan kapag pinupunan ang cation exchanger.

12. Ibuhos ang kinakailangang dami ng graba sa pamamagitan ng funnel. Pagkatapos ng backfilling na may graba, ang gitnang distribution manifold ay hindi dapat bunutin mula sa silindro, na kung susubukan mong ilagay ito sa lugar, maaari mong masira ang mas mababang slotted cap.

13. I-load ang filter ng kinakailangang halaga ng cation exchanger.

14. Maingat na alisin ang funnel kung saan idinagdag ang bagong filter na materyal.

15. Alisin ang plug o tool na ginamit upang takpan ang butas sa tuktok ng center distribution tube.

16. Alisin ang anumang natitirang alikabok at filter na materyal mula sa housing neck at mga sinulid.

17. Itulak ang control valve gamit ang tuktok na may slotted cap papunta sa central distribution pipe.

18. I-screw ang control box clockwise papunta sa filter housing.

19. Ikonekta ang control unit sa central water supply at supply ng power dito.

20. Ikonekta ang reagent brine line sa control box.

21. Pagkatapos makumpleto ang lahat ng trabaho, kinakailangan na magbigay ng tubig sa pag-install at palabasin ang natitirang hangin mula sa pabahay ng filter.

22. Suriin ang mga setting ng awtomatikong kontrol at isagawa ang pangunahing pagbabagong-buhay upang hugasan ang cation exchanger.

Ang mga resin ng palitan ng ion ay mataas na molekular na timbang na hindi matutunaw na mga compound na maaaring magpakita ng reaksyon kapag nakikipag-ugnayan sa mga ion ng isang solusyon. Mayroon silang tatlong-dimensional na gel o macroporous na istraktura. Tinatawag din silang mga ionites.

Mga uri

Ang mga resin na ito ay cation exchange (nahahati sa strong acid at weak acid), anion exchange (strong base, weak base, intermediate at mixed base) at bipolar. Ang mga strongly acidic compound ay mga cation exchanger na maaaring makipagpalitan ng mga cation anuman ang A, ngunit ang mahina acidic compound ay maaaring gumana sa halagang hindi bababa sa pito. Ang malakas na pangunahing anion exchanger ay may pag-aari ng pagpapalitan ng mga anion sa mga solusyon sa anumang pH. Ito naman ay kulang sa mga mahinang pangunahing anion exchanger. Sa sitwasyong ito, ang pH ay dapat na 1-6. Sa madaling salita, ang mga resin ay maaaring makipagpalitan ng mga ions sa tubig, sumipsip ng ilan, at bilang kapalit ay ibigay ang mga naunang nakaimbak. At dahil ito ay H 2 O na isang multicomponent na istraktura, kailangan mong ihanda ito nang tama, pumili ng isang kemikal na reaksyon.

Ari-arian

Ang mga resin ng palitan ng ion ay polyelectrolytes. Hindi sila natutunaw. Ang isang multiply charged ion ay hindi kumikibo dahil ito ay may malaking molekular na timbang. Ito ay bumubuo ng batayan ng ion exchanger, ay nauugnay sa mga maliliit na elemento ng mobile na may kabaligtaran na pag-sign, at, sa turn, ay maaaring palitan ang mga ito sa solusyon.

Produksyon

Kung ang isang polimer na walang mga katangian ng isang ion exchanger ay ginagamot sa kemikal, pagkatapos ay magaganap ang mga pagbabago - ang pagbabagong-buhay ng resin ng palitan ng ion. Ito ay isang mahalagang proseso. Sa tulong ng polymer-analogous transformations, pati na rin ang polycondensation at polymerization, nakuha ang mga ion exchanger. Mayroong mga anyo ng asin at halo-halong asin. Ang una ay nagpapahiwatig ng sodium at chloride, at ang pangalawa - sodium-hydrogen, hydroxyl-chloride species. Sa ilalim ng gayong mga kondisyon, ang mga palitan ng ion ay ginawa. Bukod dito, sa proseso sila ay na-convert sa isang gumaganang anyo, katulad ng hydrogen, hydroxyl, atbp. Ang mga naturang materyales ay ginagamit sa iba't ibang larangan ng aktibidad, halimbawa, sa gamot at mga parmasyutiko, sa industriya ng pagkain, sa mga nuclear power plant para sa condensate treatment. . Maaari ding gumamit ng ion exchange resin para sa isang mixed bed filter.

Aplikasyon

Ang isang ion exchange resin ay ginagamit para sa Bilang karagdagan, ang tambalan ay maaari ding mag-alis ng asin sa likido. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang mga resin ng ion-exchange ay kadalasang ginagamit sa thermal power engineering. Sa hydrometallurgy ginagamit ang mga ito para sa mga non-ferrous at bihirang mga metal, sa industriya ng kemikal sila ay dinadalisay at pinaghihiwalay ang iba't ibang elemento. Ang mga Ionites ay maaari ding maglinis ng mga wastewater body, at para sa organic synthesis sila ay isang buong katalista. Kaya, ang ion exchange resins ay maaaring gamitin sa iba't ibang industriya.

Pang-industriya na paglilinis

Maaaring lumitaw ang scale sa mga ibabaw ng paglipat ng init, at kung umabot lamang ito sa 1 mm, ang pagkonsumo ng gasolina ay tataas ng 10%. Malaking kawalan pa rin. Bukod dito, ang kagamitan ay mas mabilis na naubos. Upang maiwasan ito, kailangan mong maayos na ayusin ang paggamot ng tubig. Para dito, ginagamit ang isang ion exchange resin filter. Ito ay sa pamamagitan ng paglilinis ng likido na maaari mong mapupuksa ang sukat. Mayroong iba't ibang mga pamamaraan, ngunit sa pagtaas ng temperatura, ang kanilang mga pagpipilian ay nagiging mas mababa.

Pagproseso ng H2O

Mayroong ilang mga paraan upang linisin ang tubig. Maaari kang gumamit ng magnetic at maaari mo itong i-retouch gamit ang mga complexones, complexonates, IOMS-1. Ngunit ang isang mas popular na opsyon ay ang pagsasala gamit ang ion exchange. Magiging sanhi ito ng pagbabago sa komposisyon ng mga elemento ng tubig. Kapag ginamit ang pamamaraang ito, ang H 2 O ay halos ganap na na-desalinate at nawawala ang kontaminasyon. Dapat pansinin na ang gayong paglilinis ay medyo mahirap makamit sa ibang mga paraan. Ang paggamot ng tubig gamit ang ion exchange resins ay napakapopular hindi lamang sa Russia, kundi pati na rin sa ibang mga bansa. Ang ganitong paglilinis ay may maraming mga pakinabang at mas epektibo kaysa sa iba pang mga pamamaraan. Ang mga elementong iyon na aalisin ay hindi kailanman mananatiling sediment sa ilalim, at ang mga reagents ay hindi kailangang i-dose palagi. Napakadaling gawin ang pamamaraang ito - ang disenyo ng mga filter ay may parehong uri. Kung ninanais, maaari mong gamitin ang automation. Pagkatapos ng paglilinis, ang mga katangian ay mapapanatili sa anumang pagbabago sa temperatura.

Purolite A520E ion exchange resin. Paglalarawan

Upang sumipsip ng mga nitrate ions sa tubig, isang macroporous resin ang nilikha. Ito ay ginagamit upang linisin ang H 2 O sa iba't ibang kapaligiran. Ang Purolite A520E ion-exchange resin ay lumitaw lalo na para sa layuning ito. Nakakatulong ito upang mapupuksa ang mga nitrates kahit na may malaking halaga ng sulfates. Nangangahulugan ito na, kung ihahambing sa iba pang mga palitan ng ion, ang dagta na ito ay ang pinaka-epektibo at may pinakamahusay na mga katangian.

Kapasidad sa paggawa

Ang Purolite A520E ay may mataas na selectivity. Nakakatulong ito, anuman ang dami ng sulfates, upang maalis nang mahusay ang mga nitrates. Ang ibang mga resin ng palitan ng ion ay hindi maaaring ipagmalaki ang gayong mga pag-andar. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa nilalaman ng sulfates sa H 2 O, ang pagpapalitan ng mga elemento ay bumababa. Ngunit dahil sa pagpili ng Purolite A520E, ang pagbawas na ito ay hindi talaga mahalaga. Bagaman ang tambalan ay may mababang, kumpara sa iba, kumpletong palitan, ang likido sa malalaking dami ay nalinis nang maayos. Kasabay nito, kung kakaunti ang mga sulfate, kung gayon ang iba't ibang mga exchanger ng anion, parehong gel at macroporous, ay makakayanan ang paggamot ng tubig at ang pag-aalis ng mga nitrates.

Mga operasyong paghahanda

Upang ang Purolite A520E resin ay gumanap sa 100%, dapat itong maayos na maihanda upang maisagawa ang tungkulin ng paglilinis at paghahanda ng H 2 O para sa industriya ng pagkain. Dapat tandaan na bago simulan ang trabaho, ang ginamit na tambalan ay ginagamot ng isang 6% na solusyon sa NaCl. Sa kasong ito, dalawang beses ang volume ay ginagamit kumpara sa dami ng dagta mismo. Pagkatapos nito, ang koneksyon ay hugasan ng tubig ng pagkain (ang halaga ng H 2 O ay dapat na 4 na beses na higit pa). Pagkatapos lamang ng naturang pagproseso maaari itong kunin para sa paglilinis.

Konklusyon

Dahil sa mga pag-aari na taglay ng mga resin ng palitan ng ion, maaari silang magamit sa industriya ng pagkain hindi lamang para sa paglilinis ng tubig, kundi pati na rin sa pagproseso ng pagkain, iba't ibang inumin at iba pang mga bagay. Ang mga anion exchanger ay mukhang maliliit na bola. Sa kanila ang mga calcium at magnesium ions ay dumidikit, at sila naman ay nagbibigay ng mga sodium ions sa tubig. Sa panahon ng proseso ng paghuhugas, ang mga butil ay naglalabas ng mga nakadikit na elementong ito. Magkaroon ng kamalayan na ang presyon ay maaaring bumaba sa ion exchange resin. Maaapektuhan nito ang mga kapaki-pakinabang na katangian nito. Ang ilang partikular na pagbabago ay naiimpluwensyahan ng mga panlabas na salik: temperatura, taas ng column at laki ng butil, at ang kanilang bilis. Samakatuwid, sa panahon ng pagproseso, ang isang pinakamainam na estado ng kapaligiran ay dapat mapanatili. Ang mga anion exchanger ay kadalasang ginagamit sa paglilinis ng tubig para sa isang akwaryum - nag-aambag sila sa pagbuo ng magagandang kondisyon para sa buhay ng mga isda at halaman. Kaya, ang mga resin ng palitan ng ion ay kinakailangan sa iba't ibang mga industriya, kahit na sa bahay, dahil maaari silang maglinis ng tubig para sa karagdagang paggamit nito.

Mahina ang pagganap ng cation exchanger pangunahing nakasalalay sa dalawang dahilan:

  • hindi sapat na taas ng layer ng sulfonated coal sa filter. Sa kasong ito, kinakailangan upang magdagdag ng sulfonated coal sa maximum, itaas ang itaas na aparato ng paagusan hangga't maaari o dagdagan ang taas ng filter sa pamamagitan ng hinang ng isang cylindrical shell sa itaas na bahagi;
  • mataas na hydraulic resistance ng mga tubo ng drainage device na nagbibigay ng tubig. Upang maalis ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, kinakailangang i-unload ang filter, i-dismantle ang drainage device, gawing muli ito, pagtaas ng bilang ng mga sanga at, nang naaayon, ang bilang ng mga nipples at caps. Kung walang mga takip, kinakailangan na maggiling ng higit pang mga puwang sa mga sanga sa gilid. Kung hindi ito nakakatulong at hindi nagbibigay ng isang kapansin-pansing epekto, pagkatapos ay kinakailangan upang palitan ang lahat ng mga tubo, pagdaragdag ng kanilang diameter.

Pagbabawas ng kapasidad ng pagpapalit ng cation exchanger depende sa ilang kadahilanan:

  • mababang kalidad ng asin na ginagamit para sa pagbabagong-buhay. Ang asin na ginagamit para sa pagbabagong-buhay ay dapat pag-aralan. Upang gawin ito, maghanda ng 10% na solusyon nito at matukoy ang pangkalahatang katigasan sa karaniwang paraan. Hindi ito dapat lumampas 40 meq / l;
  • pinsala sa aparato ng paagusan sa filter, halimbawa, kapag ang mga takip ay napunit, kapag ang mga utong ay kinakalawang, atbp. Sa kasong ito, kinakailangan na i-unload ang filter, siyasatin at ayusin ang aparato ng paagusan;
  • hindi tumpak na pagsunod sa mode ng pagbabagong-buhay (mababang intensity ng pag-loosening ng cation exchanger, pagtaas ng rate ng pagpasa ng solusyon ng asin, hindi pagsunod sa pagkakasunud-sunod kapag binubuksan ang mga gripo, hindi sapat na dami ng asin na na-load sa solvent ng asin). Sa mga kasong ito, kinakailangang dalhin ang regeneration mode sa ganap na pagsunod sa mga tagubilin sa pagpapanatili ng filter.

Matinding pagkawala ng cation exchanger sa panahon ng pag-loosening sinasamahan ng labo ng tubig. Una sa lahat, kinakailangang suriin ang mode ng pag-loosening, pag-iwas sa paglabas ng sulfonated coal sa washing water. Ang phenomenon na ito ay maaari ding mangyari kapag ang kalidad ng sulfo coal ay hindi sapat. Kung ang mga patakaran para sa pag-iimbak ng sulfonated coal ay hindi sinusunod, ito ay lumala, ito ay gumuho, binabago ang granulometric na komposisyon nito. Ang pinakamahusay na sulfonated coals ay nakaimbak sa tubig. Bilang karagdagan, ang mataas na nilalaman ng hangin sa tubig at ang akumulasyon nito sa filter ay nag-aambag din sa oksihenasyon ng karbon.

Flat depletion curve ng cationite at ang malaking "tail" exchange capacity nito.

Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay sinusunod kung ang rate ng pagsasala ng tubig sa iba't ibang lugar ng seksyon ng filter ay hindi pareho, na nangyayari na may iba't ibang pagtutol sa pagpasa ng tubig sa iba't ibang mga punto ng aparato ng paagusan.

Sa kasong ito, inirerekumenda na ihinto ang filter, buksan ang tuktok na hatch, alisin ang tuktok na kontaminadong layer, at pala ang layer ng cation exchanger sa lalim ng 1m. Sa panahon ng susunod na overhaul, ang espesyal na pansin ay dapat bayaran sa hydrodynamics ng mas mababang aparato ng paagusan.

Tumaas na panahon ng paghuhugas ng asin pagkatapos ng pagbabagong-buhay.

Ang dahilan para dito ay karaniwang tumaas na patay na espasyo sa pagitan ng ibabaw ng grawt at ang antas ng mga takip. Upang maalis ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, kinakailangan upang dagdagan ang punan, dalhin ito sa mas mababang mga gilid ng mga takip.

Pagpasok ng mga butil ng cationite sa pinalambot na tubig.

Ito ay nagpapahiwatig ng malfunction sa drainage device bilang resulta ng pagkabigo ng drainage caps. Sa kasong ito, ang filter ay huminto, ang aparato ng paagusan ay dinikarga at naayos.