Ионно обменные смолы для очистки воды – Умягчение воды. Ионообменные смолы: виды, принцип действия, эффективность — ВодЭкоФильтр — завод-изготовитель водоочистного оборудования и оборудования очистки сточных вод. | ВодЭкоФильтр

Содержание

применение и советы по эксплуатации


Поделиться материалом в социальных сетях и мессенджерах:



Для снижения концентрации солей тяжелых металлов и предотвращения появления накипи на посуде и бытовой технике применяют умягчители воды, из которых самыми распространенными умягчителями являются ионообменные смолы для воды. В статье мы разберем принципы их работы, разновидности и предназначение в очистительной системе.


Из этой статьи вы узнаете:


  • Как выглядят ионообменные смолы для очистки воды


  • Для чего нужны ионообменные смолы для воды


  • Можно ли пить воду после применения ионообменной смолы для очистки воды


  • Как заменить ионообменную смолу для очистки воды в умягчителе

Как выглядят ионообменные смолы для очистки воды


Применение ионообменных смол в фильтрующих системах частного жилого сектора давно считается необходимым условием для получения качественной питьевой воды. Пик популярности этого способа очистки приходится на конец ХХ века.


С виду, ионообменная смола – это скопление мелких шариков (до 1 мм в диаметре), которые производят из полимерных материалов.



Тот, кто никогда не сталкивался с этим материалом, с легкостью может перепутать смолу с рыбьей икрой. Пользу и его уникальные характеристики нельзя игнорировать. Использование ионообменных смол для умягчения воды позволяет задерживать ионы примесей металлов и солей жесткости. Но такой фильтр не просто накапливает в себе все эти вещества, а заменяет ионы вредных веществ на абсолютно безопасные. Эта процедура замены ионов и закрепила существующее название фильтрующей среды (ионообменные смолы).


В химии ионообменные смолы относят к ионитам (высокомолекулярное соединение, имеющее функциональные группы, которые, в свою очередь, способны вступать в реакцию обмена с ионами какой-либо жидкости). Отдельные группы ионитов способны также вступать в окислительные реакции, процессы восстановления и физической сорбции.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:


По своей структуре ионообменные смолы бывают пористыми, гелевыми или промежуточными.


Смолы с гелевой структурой не содержат пор. Обмен ионами в такой структуре возможен лишь в тот момент, когда смола набухает и становится похожей (по консистенции) на гель.


Пористая структура получила свое название благодаря огромному количеству пор на поверхности смолы. Эти поры как раз и позволяют произвести ионный обмен.


В промежуточной структуре ионообменных смол соединены свойства как пористой, так и гелевой структуры.


Все эти разновидности смол имеют принципиальные различия. У гелевых – наибольшая обменная емкость, тогда как смолы с пористой структурой обладают высокой стойкостью к химическим и термическим воздействиям. Такая стойкость позволяет смолам с пористой структурой поглощать больше примесей независимо от температуры воды.


Кроме этого, ионообменные смолы для очистки воды разделяют по заряду ионов. При обмене катионов (положительно заряженных ионов) смолу называют катионитом. В случае обмена анионами (отрицательно заряженными ионами) – анионитами. На практике суть различия по этому признаку сводится к способности обмена ионов в водной среде с разным уровнем pH. У анионитов «рабочей» считается среда с рН от 1 до 6, в то время как у катионитов процессы протекают в среде с рН от 7 и более. Конечно же, пользователям необязательно разбираться в таких тонкостях работы фильтров. В выборе необходимого типа фильтрующего устройства вам должны помогать специалисты в этой области.


В большинстве случаев ионообменная смола, находящаяся в фильтрующих системах, содержит большое количество ионов солей хлора или натрия. В некоторых случаях такая смола состоит из смеси солей с другими элементами (натрий-водород, гидроксил-хлорид и др.).


В зависимости от параметров, ионообменные смолы для умягчения воды могут отличаться друг от друга. Одним из таких показателей является влажность. Оптимально, когда влажность сведена к минимуму. Поэтому производители стараются извлечь влагу из смолы еще до момента ее упаковки. Для этого используют специальные центрифуги.


Ионообменные смолы оценивают также по уровню их емкости. Эта характеристика показывает, сколько ионов в исходной среде приходится на единицу массы (объема смолы). Сравнивая смолы по этому признаку, выделяют три вида емкости: рабочую, объемную и весовую. Объемная, как и весовая, являются стандартными величинами, то есть их параметры определяют в лаборатории, а полученные данные записывают в характеристики готовых продуктов.


В отличие от двух предыдущих, рабочая емкость не подлежит измерениям, поскольку имеет много условностей (степень чистоты воды, толщина слоя смолы, сила потока воды и др.). Со временем ионы рабочей среды полностью заменяются ионами примесей, содержащихся в воде. В таком случае рабочая емкость подлежит восстановлению.

Для чего нужны ионообменные смолы


По поводу основной цели использования ионообменных смол для воды существует много мифов. Согласитесь, применять эти смолы в составе бытовых фильтров лишь для улучшения вкуса жидкости – достаточно затратное решение. Сомнения вызывает и необходимость в изменении ионного состава воды, так как некоторые вредные примеси в ней все равно остаются.


Тем не менее целей, которые достигаются путем использования ионообменных смол для воды, немало. И, пожалуй, главной из них является смягчение воды. Эта способность ионообменных смол позволяет рекомендовать их для применения с приборами бытовой техники и других домашних устройств, имеющих непосредственный контакт с водой.


Кроме прямой пользы для здоровья (использование воды для питья или приготовления пищи), смягченная жидкость позволяет продлить срок использования бытовой техники, имеющей непосредственный контакт с водой. Это стиральные и посудомоечные машины, водонагреватели, утюги, отопительные котлы, водоочистительные фильтры, увлажнители, очистители воздуха и другие приборы. Особенно важно использование смягченной воды с приборами, которые нагревают саму жидкость. Жесткая вода – самая главная причина появления накипи и последующего выхода прибора из строя.

Можно ли пить воду после ионообменной смолы


Важно понимать, что основное назначение ионообменных смол – это смягчение воды. В процессе фильтрации происходит замена ионов кальция и магния, способных создавать нерастворимые соединения, на ионы хлора, натрия и другие элементы, которые создают легкорастворимые соединения.


На протяжении всей своей истории человечество вполне успешно училось приспосабливаться к новым природным источникам воды. Различия химического состава жидкости и большое количество этих источников покрывались отличной адаптацией организма человека ко всем внешним факторам.


Организм сам выводил все «лишнее». Несмотря на большое количество информации о накоплении нерастворимых солей магния и калия в нашем организме и причиняемом ими вреде, каких-либо реальных доказательств этих данных не существует. Это подтверждается еще и тем фактом, что для людей с нарушенными обменными процессами в организме полностью очищенная вода критически опасна. Все необходимые нам элементы относительно здоровый организм способен был извлечь из потребляемой нами воды и пищи.


Но это правило было актуально до всеобщей индустриализации общества, до появления так называемой техногенной среды. Даже природные источники воды в большинстве своем имеют повышенное содержание ионов тяжелых металлов, различные нежелательные органические примеси и даже изотопы радиоактивных элементов. Было бы здорово иметь такой фильтр, который смог бы заменять подобные примеси на ионы естественного происхождения. Но, к сожалению, ионообменные фильтры на такое неспособны.


В большинстве случаев изготовители ионообменных фильтров за счет рекламных слоганов предлагают заменить одни ненужные нам микроэлементы на другие.


Определить, насколько действительно важно менять ионный состав воды с помощью ионообменных фильтров, не так уж и просто. Посмотрите на ситуацию с посудомоечными и стиральными машинами. Для длительной эксплуатации этих приборов очень важна степень жесткости воды. Чем она меньше, тем меньше и вероятность появления накипи на тэне, и, соответственно, выхода прибора из строя. Но производители этих бытовых приборов давно уже нашли простой выход – применение химического способа смягчения воды путем добавления умягчителей в состав моющих средств.


Можно вспомнить о чайниках и кастрюлях, в которых кипятится вода, благополучно нами потребляемая. Но степень воздействия «жесткой» воды на наш организм досконально не изучена, чтобы говорить о каких-либо выгодах применения фильтров с ионообменными смолами.


Но давайте обсудим, на что же способны фильтры, содержащие ионообменные смолы для очистки воды. Не будем останавливаться на химических процессах, происходящих в этой жидкости, после прохождения через такой фильтр. То, что реально беспокоит потребителей, – это присутствие в воде ионов тяжелых металлов. Большинство трубопроводов в настоящее время состоит не из пластиковых труб (о которых лет 30–40 назад у нас мало кто слышал), а из металлических. Раньше при поломке одного из участков такой трубы или целой секции производили замену трубы на стальную оцинкованную.


Эти трубы до сих пор являются основным «поставщиком» ионов цинка и свинца в наш дом. Если проанализировать степень очистки воды бытовыми ионообменными фильтрами от ионов этих металлов, то окажется, что эта степень близка к нулю. По-настоящему действенные элементы, задерживающие эти вредоносные ионы, существуют, но они устанавливаются на крупных промышленных предприятиях, цель которых уловить дорогостоящие химические соединения. Из-за большой дороговизны подобного оборудования вероятность его применения в бытовых фильтрах очень низка.

Замена ионообменной смолы в умягчителе воды


Не стоит забывать, что любая система очистки воды со временем для обеспечения безотказной работы нуждается в активном вмешательстве человека. Мы говорим не о систематических сменах малоэффективных картриджей или постоянной подсыпке регенерационной соли. Такие меры нельзя назвать трудозатратными, но и их эффективность не так высока. Речь идет о процедуре полной смены фильтрующей массы в обезжелезивателе или смягчителе воды. Такой процесс может потребовать много усилий.


Использование различных засыпных фильтров для собственного коттеджа предполагает процедуру периодической дозасыпки фильтрующего элемента и полной его замены по истечении нескольких лет эксплуатации. О необходимости такой замены вы узнаете по ухудшению органолептических показателей поступаемой воды.


Это выражается в увеличении количества двухвалентного железа, когда регенеративные способности засыпки исчерпываются (нет должного эффекта). Похожая ситуация наблюдается и со смягчителями воды. Через определенный период система очистки начинает давать сбои, и вода снова становится жесткой, со всеми вытекающими последствиями.


В этом случае пользователи стоят перед выбором: сделать все самостоятельно или вызвать компанию, которая на этом специализируется.


Конечно, просто засыпать подложку из гравия и фильтрующую загрузку не так уж и сложно, но выгрузить отработанный наполнитель – занятие не из простых.


Многие популярные засыпные фильтры, используемые владельцами загородных коттеджей, основаны на использовании емкостей из стеклопластика. И это неудивительно, поскольку этот материал не гниет, не ржавеет, он легок и прочен. Но в то же время в таких емкостях не предусмотрены ни система слива, ни какие-либо транспортировочные отверстия для ее переноски. Отключив эту емкость от трубопровода и сняв управляющий клапан, нужно будет приложить невероятные усилия по переносу отяжеленного фильтра из дома во двор.


Если эта задача вам удалась, то можно приступать к выгрузке:


  1. Изъятый фильтр боком укладывают на ровную, возвышенную поверхность.


  2. К горловине водоподъемной трубки хомутом присоединяют крепкий шланг, через который под определенным напором подается вода.


  3. Вместе с взрыхленной засыпкой вода вытекает из емкости фильтра.


  4. Для обеспечения чистоты вашего двора рекомендуют подставить под поток воды плотный полиэтилен (следует учесть, что этот полиэтилен не должен пропускать гранулы засыпки и подложку из гравия).


  5. После того как емкость будет освобождена, из смягчителя или фильтра достается водоподъемная трубка.


  6. Затем проводят повторную промывку емкости и заносят ее обратно в дом.


Но если вы не хотите тратить свое время и силы, то на российском рынке присутствует немало компаний, которые занимаются разработкой и обслуживанием систем водоочистки. Самостоятельно, без помощи профессионала, выбрать тот или иной вид фильтра воды довольно сложно. И уж тем более не стоит пытаться смонтировать систему водоочистки самостоятельно, даже если вы прочитали несколько статей в Интернете и вам кажется, что вы во всем разобрались.


Надежнее обратиться в компанию по установке фильтров, которая предоставляет полный спектр услуг – консультацию специалиста, анализ воды из скважины или колодца, подбор подходящего оборудования, доставку и подключение системы. Кроме того, важно, чтобы компания предоставляла и сервисное обслуживание фильтров.


Наша компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.


Специалисты нашей компании готовы помочь вам:


  • подключить систему фильтрации самостоятельно;


  • разобраться с процессом выбора фильтров для воды;


  • подобрать сменные материалы;


  • устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;


  • найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.


Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!

Поделиться:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

biokit.ru

Ионообменная смола: принцип работы, виды, выбор

Существует множество способов сделать питьевую воду максимально безопасной. Когда-то наши бабушки и дедушки не слышали про системы фильтрации. Сегодняшняя экология усложнила ситуацию с питьевой вода. Постоянная очистка нагревательных приборов от налета накипи заставляет познать жесткость воды и задуматься о качестве питьевой воды.

Удаление солей жесткости, которые откладываются на бытовых приборах, возможно с помощью специальных умягчителей. Многие системы фильтрации используют ионообменную смолу для умягчения воды. Рассмотрим более подробно виды смол, их принцип работы и для чего они в системе очистки.

Классификация ионообменных смол

Смола для умягчения воды

В борьбе с солями кальция и магния отличным вариантом будут безреагентные умягчители воды. Большая часть смягчающих фильтров работает с помощью реагентов. Вода получает нужный состав благодаря фильтрующей массе и реагентам. Последние могут так же восстанавливать фильтрующие среды. Основой фильтра-ионообменника  является смола.

Ионообменная смола для смягчения воды используется во многих сферах:

  • очистка;
  • деминерализация;
  • удаления кремния;
  • выборочная фильтрация.

Основой смолы являются иониты – нерастворимые полиэлектролиты. Различают искусственные, природные и синтетические смолы.

Ионит имеют форму заряженного каркаса с ионами противоположного знака. При контакте ионов каркаса с ионами другого знака происходит  смена ионитов.

Направление заряда приводит к делению ионов на амфолиты. К ним прибавляются отрицательные катиониты с положительными аонитами. Катионы притягиваются к катионитам, а анионы – к аноитам.

Каркас может иметь различную основу: химическую, нехимическую,  минерально-органическую. Она является сочетанием органики и синтетических ионитов.  Если каркас гелиевый, то в него макропористые или гелиевые иониты. Они активны в набухшим состоянии при увеличении объема до 3 раз. Однако их ресурс иссякаем. При ликвидации всех мостиков-сшивок смола перестает смягчать воду.

Существуют смолы с равномерным распределением мостиков – изопористые иониты. При большем впитывании они увеличиваются сильно в объеме.

Набухание ионитов гелиевой основы вызвано раскрытием гранул подобно бутону цветка. Гелиевая структура не имеет сплошных стенок и не однородна. Минусом гелиевых смол является их неспособность поглощать большие органические вещества и ионы. При фильтрации может произойти «отравление смолы» — закупорка пор.

Сегодня наиболее применяемыми являются макропористые иониты. Их преимуществами являются малое изменение объема, хорошо адсорбируют, имеют продолжительные обменные реакции, большую скорость фильтрации, прочные и жесткие. Поры в микропористых смолах являются результатом искусственного процесса: добавление жирных кислот, спиртов и гептана.

Если сравнить существующие виды ионитов, то видно:

  • макропористые иониты прочнее гелиевых структур;
  • гелиевые аниониты хуже работают гелиевых катионитов;
  • полистирольные аониты слабее акриловых.

Принцип работы ионообменной смолы

Схема фильтра (классический вариант прямоточной технологии)

ИВ — исходная вода; OS — обработанная вода; Р — реагент

Смолы для умягчения начали применять только во второй половине прошлого века и быстро себя изжили. В XX веке было сделано максимальное число открытий в области очистки воды. Пик популярности ионообменных смол был в 80-90-ые годы. Потом их стали вытеснять мембраны и обратный осмос. Сегодня смолы для смягчения воды популярны в системах очистки, но не занимают лидирующие позиции.

Для большего понимания принципа работы ионообменную смолу можно сравнить с икрой. Неопытный человек может с первого взгляда перепутать ее с белужьей.

Ранее уже говорилось, что смола для умягчения воды может состоять из трех видов ионитов: аниониты, катиониты и аониты. Наиболее распространенные аониты. Суть разделения в том, что каждый вид может замещать исключительно одноименные иониты.

Аниониты могут иметь сильную или слабую основу, а так же промежуточную и смешанную. Катиониты обладают слабой или сильной кислотностью. Сильная основа анионитов позволяет совершать обмен при любом кислотно-щелочном балансе, слабая – только до 6. Катиониты сильной кислотности могут обмениваться при любом рН, а слабокислотные – до 7.

Таким образом, ионообменная смола умягчает воду, но почти не очищает ее от других примесей. Она может полностью устранить жесткость. Возможно несколько раз прогонять воду через фильтр, что бы сделать ее более мягкой. При каждой очистки увеличивается концентрация натрия, большое значение которой является опасным для человеческого организма.

Иониты могут иметь солевую или смешанную форму. Основу солевой составляют натриевые и хлористые соединения, а смешанной – натрий-хлор или гидроксил-хлорид.

Ионообменные смолы используются в фармакологии, пищевой промышленности, на АЭС для очистки конденсата и т.д.

Иногда дополнительно используют таблетированную соль для умягчения воды. Но обычная столовая соль в таблетках вымывает ионообменные смолы из фильтра. Со временем смола потрескается и утратит свои фильтрующие способности.

Таблетированная  солью может восстановить ионнообменную смолу. Продают ее в больших пакетах по 25 кг.

Как выбрать?

Традиционные ионообменные смолы: карбоксильная смола, сульфокатионит

Сегодня во многих магазинах на прилавках легко найти смолу для ионообменного фильтра. Если уже известна марка и зарекомендованной производитель  ионообменной смолы, то ее быстро можно найти в интернете.

Основным показателем эффективности работы является влажность, а не поглощение. В смоле присутствует химически связанная влага. Ее удаление ведет к разрушению ионообменной смолы для умягчения воды.

Далее следует обратить внимание на емкость ионов – рабочая, объемная, весовая. Объемная и весовая являются стандартными характеристиками, которые определяются в лабораторных условиях. Они всегда указаны в паспорте продукции.

Рабочую емкость измерить невозможно. Она зависит от формы и глубин фильтрующего слоя смолы. Так же важны и входные параметры очищаемой воды.

Следует обратить внимание на скорость фильтрации, уровень восстановления, размер задерживаемых частиц и т.д.

vse-o-vode.ru

Ионообменная смола для очистки воды, смолы для умягчения Dowex, Ecomix, Lewatit, Purolite

Ионообменная смола представляет собой скопление достаточно мелких (меньше миллиметра в диаметре) шариков,
изготовленные из специальных полимерных материалов, которые называют смолой. Для человека внешне такая смола может
напомнить щучью икру. Однако, эта икра обладает уникальными свойствами. Эти шарики смолы способны улавливать из воды
ионы различных веществ и впитывать их в себя, отдавая в замен запасенные ранее ионы. Таким образом, осуществляется ионный
обмен, вот поэтому обобщающее название этих смол — ионообменные.

Наша компания располагает широким спектром ионообменных, а так же универсальных смол для очистки воды.

Dowex

Ионообменные смолы Dowex производства компании Dow Liquid Separations является признанным лидером в области технологий,
связанных с использованием воды в промышленных, коммерческих и бытовых целях. Ионообменные смолы Dowex обеспечивают высокую
эффективность деминерализации в многостадийных установках и в фильтрах смешанного действия, в таких процессах, как
очистка конденсата, глубокая очистка промывных вод отходов атомных энергетических установок, а также во многих других областях,
где ужесточены требования к качеству воды. Преимуществом этой смолы является: высокая эффективность, увеличенный срок действия,
равный размер гранул, более полное использование объема фильтра, а так же снижение эксплуатационных расходов.

Смола хорошо подходит для использования в следующих процессах: умягчение воды для промышленного применения.
умягчение питьевой воды в бытовых целях, отличный сорбент для очистки и умягчения воды в загородных домах, дачах, коттеджах.
Также данная смола имеет высокую скорость обмена при регенерации и умягчении.

DOWEX™ HCR-S/S – Катионообменная смола с высокой емкостью для бытовых систем умягчения воды.

DOWEX™ HCR-S/S – это высокоемкая катионообменная смола с превосходными
кинетическими свойствами, хорошей физической, химической и температурной
стабильностью. Смола DOWEX™ HCR-S/S может использоваться в бытовых системах умягчения воды.

Типичные физические и химические свойства
Физическая форма Полупрозрачные сферические гранулы от белого до янтарного цвета
Матрица Стирол-ДВБ, гелевая
Функциональная группа Сульфоновая кислота
Форма поставки Na+
Полная обменная емкость, мин. г-экв/л 1,9
Диапазон размеров гранул
300 μм – 1200 μм, мин.
(50 меш – 16 меш)
%
%
90
1
Влагосодержание % 48–52
Количество целых гранул % 90–100
Цветность при упаковке, макс. APHA 20
Кислотность pH 7–10,5
Полное набухание (Ca++ → Na+) % 5
Плотность гранул г/мл 1,3
Насыпная масса г/л 800
Рекомендуемые условия эксплуатации
Максим. температура при эксплуатации 120°С
Интервал рН 0–14
Высота слоя, мин. 800 мм
Скорости потоков:
Рабочий цикл/ быстрая
промывка
Обратная промывка(взрыхление)
Прямоточная регенерация/вытеснение
5–50 м/ч

1–10 м/ч

Высота слоя, см 76–91
Скорость потока, м/час
в режиме фильтрации
в режиме обратной промывки
8–12
24–29
Регенерационный раствор 8–12% NaCl
Упаковка:
Мешки 25 литров или мешки 1 куб. фут (28,3 л)

Смола Ecomix® А

Ecomix® А – многоцелевой ионообменный материал может быть использован
для комплексной очистки водопроводной и артезианской воды с одновременным умягчением, удалением железа, марганца, аммония и органических соединений природного происхождения.

ECOMIX® представляет собой комбинированную загрузку, состоящую из пяти
ионообменных и сорбционных материалов природного и синтетического происхождения, отличающихся механизмом действия, удельным весом и гранулометрическим составом. Товарная форма Ecomix® представляет собой тщательно приготовленную в заданных рецептурой пропорциях смесь пяти компонентов, которые в процессе эксплуатации расслаиваются в определенном порядке, обеспечивая таким образом максимально эффективное удаление нежелательных примесей.

Регенерация фильтрующей загрузки ECOMIX® осуществляется обычной таблетированной солью — хлоридом натрия.

Преимущества:

  • Использование одного фильтра вместо 2-3 отдельных единиц позволяет разрешить все основные вопросы водоподготовки;
  • высокая эффективность загрузки при очистке воды от железа, марганца и органических соединений;
  • доступный, недорогой и экологически безопасный регенерирующий агент – хлорид натрия;
  • эффективность удаления железа и марганца не зависит от рН исходной воды, ее анионного состава, наличия органических соединений и хлора;
Физические свойства
Насыпная масса, г/см3 1,0
Удельный вес, г/см3 0,8–1,0
Размер гранул, мм 0,30–4,00
Рабочая обменная емкость по солям жесткости, г-экв/л 0,9
Рабочая обменная емкость по железу (общему), г/л 2,0
Рабочая обменная емкость по железу (II), г/л 1,2
Емкость по окисляемости, г О2/л материала 0,4
Условия применения
рН 5,0–9,0
Максимальная рабочая температура, °С 40
Высота слоя, см (дюймы) 500–800 (19–31)
Содержание железа (общего), мг/л 8–32
Содержание марганца, мг/л не более 2,0
Перманганатная окисляемость, мг О2 2–10
Общее солесодержание, мг/л 100–4000
Рабочая скорость потока, м/час до 25
Расширение слоя в режиме обратной промывки (min), % 40
Скорость потока, м/час
при обратной промывке
при регенерации раствором NaCl
до 15
3–5
Расход соли на регенерацию, гр. NaCl/л материала 100

Смола Ecomix® C

Ecomix® C – многоцелевой ионообменный материал может быть использован для комплексной очистки водопроводной и артезианской воды с одновременным умягчением, удалением железа, марганца, аммония и органических соединений природного происхождения.

ECOMIX® представляет собой комбинированную загрузку, состоящую из пяти ионообменных и сорбционных материалов природного и синтетического происхождения, отличающихся механизмом действия, удельным весом и гранулометрическим составом. Товарная форма Ecomix® представляет собой тщательно приготовленную в заданных рецептурой пропорциях смесь пяти компонентов, которые в процессе эксплуатации расслаиваются в определенном порядке, обеспечивая
таким образом максимально эффективное удаление нежелательных примесей.

ECOMIX® C рекомендуется к применению, если одновременно с удалением традиционных примесей необходимо снизить уровень органических веществ природного происхождения.
Регенерация фильтрующей загрузки ECOMIX® осуществляется обычной таблетированной солью — хлоридом натрия.

Преимущества:

  • Использование одного фильтра вместо 2-3 отдельных единиц позволяет разрешить все основные вопросы водоподготовки
  • высокая эффективность загрузки при очистке воды от железа, марганца и органических соединений
  • доступный, недорогой и экологически безопасный регенерирующий агент — хлорид натрия
  • эффективность удаления железа и марганца не зависит от рН исходной воды, ее анионного состава, наличия органических соединений и хлора
Физические свойства
Насыпная масса, г/см3 1,0
Удельный вес, г/см3 0,8–1,0
Размер гранул, мм 0,30–4,00
Рабочая обменная емкость по солям жесткости, г-экв/л 0,8
Рабочая обменная емкость по железу (общему), г/л 1,7
Рабочая обменная емкость по железу (II), г/л 1,1
Емкость по окисляемости, г О2/л материала 0,8
Условия применения
рН 5,0–9,0
Максимальная рабочая температура, °С 40
Высота слоя, см (дюймы) 500–800 (19–31)
Содержание железа (общего), мг/л не более 10
Содержание марганца, мг/л не более 2,0
Перманганатная окисляемость, мг О2 2–10
Общая жесткость, мг-экв/л не более 25
Общее солесодержание, мг/л 100–4000
Рабочая скорость потока, м/час до 25
Расширение слоя в режиме обратной промывки (min), % 40
Скорость потока, м/час
при обратной промывке
при регенерации раствором NaCl
до 15
3–5
Расход соли на регенерацию, гр. NaCl/л материала 100

Lewatit

Ионообменная смола Lewatit является одной из лучших для промышленных и бытовых установок умягчения воды, она обладает
высокой механической прочностью и устойчивостью к различным окислителям, что обеспечивает более длительный срок службы.
Преимуществами данной смолы является: малый расход воды на регенерацию, высокая скорость обмена при регенерации,
хорошо работает даже при большой высоте загрузки.

Ионообменная смола применяется в промышленной водоподготовке, а так же широко используется в бытовых целях, как
умягчитель воды. Наша компания применяет для очистки воды ионообменную смолу Lewatit® (Леватит), производства немецкой
компании Lanxess Deutshland GmbH.

Purolite

Смола Purolite C-100E — катионообменная смола, предназначена непосредственно для обработки пищевых продуктов, напитков,
питьевой воды, и воды, используемой для приготовления пищи.

По своим свойствам смола превосходит требования ЕЭС, а также смола находится в соответствии требованиям Кодекса
Федерального Регулирования Американской Администрации Питания и Медикаментов: для использования в обработке пищевых продуктов
человеческого потребления. Высокая плотность ее гранул, превосходная химическая и физическая стойкость и очень низкий
процент выделения ее частиц во время работы играют значительную роль в ее применении в этих областях.

Засыпка C-100E может быть использована в качестве наполнителя установок (систем) умягчения воды регенерационного типа с
автоматическим управлением по времени либо по расходу на объектах как бытового так и промышленного назначения.
В процессе работы наполнителя в линию подачи очищенной воды не происходит ни каких выделений вредных примесей,
а регенерация наполнителя происходит концентрированным раствором таблетированной поваренной соли, поэтому он не
имеет никаких ограничений по использованию для вод хозяйственного-бытового и питьевого назначения.

Purolite® А520Е анионит для удаления нитратов

А520Е – высокоосновная анионообменная смола макропористого типа. Разработана специально для удаления нитратов из воды в пищевой промышленности и питьевом водоснабжении. Специфические функциональные группы анионита обеспечивают его высокую селективность по нитратам и позволяют использовать А520Е даже для случая удаления нитратов на фоне умеренно высокого содержания сульфатов в воде. Вследствие высокой селективности по нитратам
обменная емкость анионита несколько ниже стандартных высокоосновных смол, но за счет этого не происходит резкого
проскока нитратов в фильтрат, что наблюдается у стандартных смол.

А520Е предпочтительно регенерировать 10%-ным раствором солевого раствора. В некоторых случаях с достаточной
эффективностью можно использовать морскую воду

Для гарантированного выполнения требований к подготовке воды, предназначенной для пищевой промышленности,
анионит следует предварительно подготовить. Для этого его следует обработать 6%-ным раствором NaCl в объеме
не менее двух объемов смолы, а затем отмыть водой пищевого качества общим объемом не менее четырех объемов
смолы.

Преимущества: селективная сорбция нитратов.

Физические свойства
Физическая форма непророзрачные сферические частицы
Форма поставки Cl–
Насыпная масса, г/см3 0,68–0,71
Удельный вес, г/см3 1,07
Коэффициент однородности 1,7
Обменная емкость, Cl– форма, г-экв/л 0,9
Набухаемость Cl– > SO4/NO3 незначительное
Влагосодержание, Н+ форма, % 50–56
Условия применения
рН воды 0–14 4,5–8,5
(рабочие)
Максимальная рабочая температура Н+ форма, °С 100
Высота слоя, см (дюймы) 70 (27)
Рабочая скорость потока, ОС/час 8–32
Высота слоя, см 76–91
Расширение слоя в режиме обратной промывки, % 50–75
Концентрация раствора NaCl, % 3–10
Расход соли на регенерацию, г NaCl/л смолы 90–250
Режим работы Скорость потока, ОС/час Продолжительность стадии, минуты Объем воды на промывку, ОС
Фильтрация 8–32
Обратная промывка 5–7 м/час 5–20 1,5–4
Регенерация 2–5 20–60
Медленная промывка 2–5 20–60 2–5
Быстрая промывка 8–32 20–40 2–5

  ОС – объем смолы

Артикул Наименование Объем упаковки, л (ft3) Масса упаковки, кг (lbs) Количество упаковок на паллете, шт. Масса паллеты, кг (lbs) Размеры паллеты,
Д х Ш х В,
мм (in.)
A520E Высокоосновный анионит А520E 25 (0,9) 16,8 (37,0) 40 687 (1515) 1300х1015х1050
(51x40x41)

ochistka-vody.org

Умягчение воды методом ионного обмена: смола, фильтр

Содержание   

Повальной проблемой, с которой сталкивается большая часть жителей больших городов, является качество питьевой воды.

Да, с кранов не так уж и часто течет грязная, ржавая вода, либо жидкость воняющая сероводородом, но чрезмерная жесткость воды – вопрос актуальный, и без должного уровня водоподготовки  использовать такую воду в питьевых и бытовых целях проблематично по целому ряду причин.

Умягчители воды баллонного типа.

Жесткая вода, не прошедшая стадию очистки и умягчения, приносит существенный вред вашим водонагревающим приборам – стиральной машине, посудомойке, электрическому чайнику. Эти устройства при работе с жесткой водой выйдут из строя гораздо раньше, чем предусмотрено производителем при нормальных условиях эксплуатации.

Это объясняется тем, что на нагревающих элементах образовывается слой накипи, который провоцирует ускоренную коррозию металла.

Технология умягчения воды с помощью ионов

Наиболее эффективным способом водоподготовки по умягчению воды на сегодняшний день является умягчение воды методом ионного обмена. При водоподготовке методом ионного обмена удается действовать максимально эффективно. Не зря же этот способ водоподготовки так популярен как в быту, так и в промышленности.

Как известно, жесткость воде придают растворенные в ней соли кальция и магния. Суть метода ионного обмена заключается в том, что определенные химические реагенты, которые называются ионообменным материалом, либо просто ионитами, имеют свойство регулировать ионную структуру воды в нужном направлении.

Это позволяет заменить минеральные соли жесткости, на другие химические структуры, которые не придают воде нежелательных свойств.

Чтобы выполнить водоподготовку данным методом используются специальные установки-фильтры, что заполняются ионитами, через которые пропускается вода.

Читайте также: обзор систем водоподготовки в загородном доме.

При просачивании сквозь ионообменный материал в жесткой воде происходит замена большей части растворенных в ней ионов электролитов на такое же количество ионов ионитов, вследствие чего происходит изменение химической структуры самой воды, так и химического реагента.

В отличие от метода аэрации, очистка воды ионным обменом не влечет за собой выпадение солей жесткости в виде осадков,  что не требует установки дополнительных фильтрующих устройств.

Схема принципа работы ионных умягчителей жесткой воды.

Наиболее распространенным химическим реагентом для проведения водоподготовки ионным умягчением является ионообменная смола. Это твердое на ощупь неорганическое вещество, которое имеет пористую структуру. В составе смолы содержатся всевозможные функциональные добавки, способные выполнять реакцию ионного обмена.

Выпускаются такие смолы в виде гранул произвольного размера, форма которых зависит от метода их производства: если смола изготовлена в процессе полимеризации – она будет иметь шарообразную форму, если посредством поликонденсации – гранулы будут обладать неправильной формой.

Во время взаимодействия с водой смола имеет свойство набухать. Поскольку смола в процессе замены ионов солей жесткости теряет свой изначальный химический состав, во время срока эксплуатации происходит постепенное уменьшение её рабочих характеристик (ресурс зависит от количества обработанной воды и от её жесткости).

Для восстановления работоспособности реагента, в основном, применяется раствор из обычной поваренной соли (реже – лимонная кислота).

Стоит отметить, что восстановление солью не возвращает смоле все её первоначальные свойства на сто процентов, поэтому, после определенного количества отработок, смола полностью вырабатывается и подлежит замене. Однако при правильно выполняемом регулярном восстановлении можно рассчитывать на 3 года её эксплуатации.

В реалиях современного промышленного производства, когда сточные воды крупных предприятий, выбрасывающиеся в землю и водоемы, несут в себе огромное количество тяжелых металлов, таких как цинк, хром, свинец, никель, ртуть — вопрос очистки сточных вод имеет первостепенную важность.

Ведь без очистки сточных вод вас ждут серьезные проблемы. Тем более что из сточных вод можно получать чистую и пригодную для использования жидкость. Просто процесс обработки сточных вод заключает в себе множество циклов обработки.

Крупные промышленные установки для умягчения воды ионным методом.

Благодаря возможности эффективно обрабатывать большое количество воды в кратчайшие сроки, именно умягчение воды методом ионного обмена стало наиболее востребованным способом очистки воды от тяжелых металлов в промышленных условиях.

Установка фильтра работающего по данной технологии позволяет снижать содержание железа в сточных водах до допустимого уровня, после чего обработанная вода может повторно использоваться в разнообразных технологических процессах.

Читайте также: как производят очистку воды от железа своими руками?

к меню ↑

Плюсы и минусы технологии ионообмена

К очистке воды ионообменным методом прибегают, как правило, когда жидкость имеет довольно высокие показатели минерализации – в пределах 100-200 мг солей на 1 литр. При этом ионообменные умягчители воды способны эффективно работать с любым, даже самым большим уровнем жесткости.

Данная технология обладает рядом неоспоримых преимуществ, которые обеспечили ей широкую востребованность как в бытовом, так и в промышленном использовании.  Однако существует и ряд недостатков, которые, в некоторых случаях, делают её применение неоправданным. Рассмотрим все плюсы и минусы ионной очистки воды подробнее.

Достоинства:

  • Максимальное качество умягчения и очистки воды: ионообменные фильтры могут эффективно обрабатывать как обычную питьевую воду, так и сильно загрязненные сточные воды промышленных предприятий. Ни один другой метод не гарантирует сопоставимый уровень очистки.
  • Ионообменные умягчители воды способны снижать не только уровень концентрации солей жесткости, но и других, способных к ионному обмену, снижающих качество воды веществ.
  • Простота эксплуатации: очистная установка проста в использовании, она не имеет таких сложных узлов как форсунки, либо нагнетатели давления, которыми оборудованы аэрационные устройства. Единственная операция, которую вам придется выполнять – регулярная замена картриджей с ионообменной смолой.

Система ионного умягчения с параллельным подключением и панелью управления.

Недостатки:

  • Затраты на регулярное восстановление химических реагентов – при средних показателях жесткости делать это нужно каждые три месяца, и их периодическую замену после выработки.
  • Необходимость утилизации использованных реагентов.
  • Если в качестве основного функционального вещества выступает ионообменная смола, то дополнительно стоит учесть недостатки этого материала, главным из которых является низкий показатель гидрофильности, то есть, смола достаточно медленно отдает свои ионы воде, вследствие чего процесс умягчения воды имеет невысокую скорость.

В целом, стоит учесть, что современные фильтры для ионной водоподготовки сводят большую часть минусов к минимуму: они сокращают расход реагентов, а специальные катализаторы ускоряют процесс обработки.

Принимая это во внимание, можно признать, что установка такого устройства для бытового использования является оптимальным вариантом очистки воды, как по эффективности, так и по сопутствующим затратам.
к меню ↑

Необходимое для работы оборудование

Технические особенности оборудования, как и его цена, зависят в первую очередь от сферы его применения: фильтры для сточных вод могут иметь огромные размеры, в то время как устройства для бытового использования обладают достаточно компактными габаритами.

Что касается цен, то минимальная стоимость устройства для домашней водоподготовки составляет, по меньшей мере 300 долларов.

На сегодняшний день все фильтры для ионного умягчения выпускаются в двух основных форм-факторах:

  • Небольшие стационарные фильтры со сменным картриджем;
  • Ионообменные колонны – крупногабаритные подключающиеся к водопроводу устройства, которые, в основном, обладают автоматизированным процессом восстановления смолы.

Бытовая система ионного обмена с несколькими баллонами и насосом.

Фильтры колонного типа имеют следующую комплектацию:

  • Рабочая емкость – выполненная в форме герметичного бака, либо баллона, который заполнен ионообменной смолой;
  • Клапан с электронным процессором, который управляет подачей воды;
  • Емкость для восстановительного материала – в основном имеет форму бака, в который засыпается соль.

Работа таких устройств для умягчения полностью автоматизирована: процессор подает в колонну воду, которая, попадая в ионообменную среду, отдает смоле ионы солей жесткости, после чего вода, уже очищенная, сквозь выводящий шланг подается к водопотребляющим устройствам.

Когда ионообменная смола истощается и требуется её восстановление, устройство выполняет подачу небольшого количества жидкости в бак для реагентов, которая после насыщения соляным раствором возвращается обратно к смоле. Циркуляция происходит до тех пор, пока система не будет полностью восстановлена.

В целом, колонны для водоподготовки бытового применения и промышленные устройства для фильтрации сточных вод, отличаются друг от друга лишь размерами рабочей емкости и видом используемых реагентов.

Читайте также: какие бывают системы очистки воды для квартиры?

к меню ↑

Восстановление ионной смолы в картридже

В фильтрах с картриджами восстановление смолы выполняется собственноручно, делается это следующим образом:

  1. Перекрывается подача воды в фильтр и сбрасывается внутреннее давление.
  2. Извлекаем картридж со смолой.
  3. Очищаем его от загрязнений, промывая под струей проточной воды.
  4. Если картридж разбирается, то смола высыпается в отдельную посудину и покрывается соляным раствором, если нет – то опускаем в него картридж целиком. Соляной раствор изготавливаем из расчета 100 грамм соли на 1 литр воды. Нам понадобится примерно 2-4 литра жидкости.
  5. Оставляем смолу в растворе на 6-8 часов, после чего сливаем его и промываем смолу чистой, предварительно отфильтрованной, водой 2-3 раза.
  6. Выполняется установка картриджа в исходное положение.
  7. В первых литрах пропущенной через фильтр воды, после восстановления смолы, вы можете почувствовать легкий привкус соли – это нормально, в течении получаса он исчезнет.

Читайте также: лучшие проточные фильтры для очистки воды.

Простейший способ подключения системы водоподготовки и ионного обмена.

Эффективность работы ионообменных фильтров будет максимальной при соблюдении определенных правил по качеству подающейся воды:

  1. Жидкость не должна быть зараженной микробами.
  2. Запрещается умягчать воду с высоким содержанием активного хлора и сероводорода.
  3. Оптимальная температура обрабатываемой воды: 5-40 градусов по Цельсию.
  4. Давление потока: 2-7 кгс\см2.
  5. Концентрация механических загрязнений не должна превышать 1 мг\л.

При очистке сточных вод используются более агрессивные химические реагенты способные работать с практически любой водой, поэтому какие-либо жесткие ограничения в этом случае водоподготовки отсутствуют.

Для обработки сточных вод это не имеет значения, так как после первичной очистки их еще будут несколько раз прогонять через обогатители и другие подобные установки, а потому конечное качество жидкости будет меняться.
к меню ↑

Принцип работы установки ионного умягчения (видео)

 Главная страница » Фильтры для очистки

byreniepro.ru

Ионообменная очистка воды: преимущества и особенности метода

Ионный обмен – процесс обмена между теми ионами, которые находится в растворе, и ионами, находящимися на поверхностях твердой фазы материалов (ионитов). Сущность метода ионообменной очистки воды определяется областью его применения.

Ионообменный метод – особенности очистки воды данным способом

Самым эффективным способом водоподготовки и умягчения воды сегодня считается именно ионный обмен. Данная методика широко применяется и в промышленности, и в быту. Жесткость воде придают растворенные в ней соли магния и кальция, а ионный обмен регулирует их содержание и, соответственно, нормализует состав. В итоге минеральные соли жесткости заменяются на другие химические структуры, и вода сохраняет нужные свойства. Для проведения водоподготовки путем ионного обмена используются специальные фильтрующие устройства – сначала их заполняют ионитами, а потом запускают воду.

Вода просачивается сквозь ионообменный материал, в результате чего в ней большая часть ионов электролитов заменяется на иониты, изменяется химическая структура и жидкости, и реагента, уходит жесткость. В отличие от аэрации, ионная очистка не приводит к выпадению солей жесткости в осадок, а значит, устанавливать дополнительные фильтрующие устройства не требуется.

Принципы и технология работы ионных умягчителей

Самый популярный химический реагент, используемый для водоподготовки ионным способом – это специальная смола. Она представляет собой твердое вещество неорганического происхождения с пористой структурой. В состав смолы входят различные функциональные добавки, которые и отвечают за протекание реакций ионного обмена. Форма выпуска – гранулы разных размеров (они являются произвольными). Если смола была получена в ходе полимеризации, она будет шаровидной, а если путем поликонденсации, то неправильной формы. При взаимодействии с водой смола набухает.

Смола в процессе замены ионов солей жесткости постепенно утрачивает первоначальный состав, рабочие характеристики в ходе эксплуатации безвозвратно изменяются. Чтобы восстановить работоспособность реагента, обычно используется раствор обычной поваренной соли, реже, но тоже может применяться лимонная кислота. Учтите, что восстановление солью не вернет смоле все первоначальные качества, поэтому со временем ионные фильтры меняют. Если все делать правильно и регулярно очищать вещество, оно прослужит вам около трех лет.

Ионообменный метод очистки воды: плюсы и минусы

К очистке ионообменным способом обычно прибегают в том случае, если нужно подготовить воду с высокой минерализацией – то есть около 100-200 мг солей на один литр. Ионообменные умягчители могут эффективно работать с очень высоким уровнем жесткости. Есть у них минусы? Да, как и у любых других систем, поэтому давайте рассмотрим преимущества и недостатки ионообменной технологии водоподготовки более подробно.

Достоинства:

  • Очень высокое качество очистки и умягчения воды.
  • Снижение содержания в жидкости не только солей жесткости, но и других вредных веществ.
  • Простота эксплуатации и обслуживания.

Недостатки:

  • Высокие расходы на восстановление химических реагентов.
  • Необходимость правильной утилизации использованных реагентов.
  • Низкий показатель гидрофильности смолы.

Впрочем, в передовых системах все минусы являются практически незаметными – расход реагентов в них медленный, а за счет специальных катализаторов процесс обработки воды возрастает в разы.

Технология умягчения воды с помощью ионов: необходимое для работы оборудование

Технические особенности оборудования и его стоимость определяются с учетом сферы применения – фильтры для стоков бывают очень габаритными, в то время как бытовые устройства максимально компактные и малошумные. Минимальный ценник на домашнюю систему подготовки воды составляет 300 долларов. Основные форм-факторы:

  1. Маленькие стационарные устройства со сменными картриджами.
  2. Ионообменные колонны – габаритные устройства, которые подключаются непосредственно к водопроводу.

Бытовая система ионного обмена оснащается несколькими баллонами и насосом. Фильтры колонного типа состоят из:

  • рабочей емкости – имеет вид герметичного бака или баллона, заполненного ионообменной смолой.
  • клапана с электронным процессором, управляющим подачей воды.
  • емкости для восстановительного материала – имеет вид бака, куда засыпается соль.

Работа умягчителей является полностью автоматизированной – процессор подает воду в колонну, та попадает в ионообменную среду и отдает смоле ионы солей жесткости, после чего очищенная вода через шланг вывода подается к устройствам водопотребления. Когда реагент истощается, устройство направляет немного жидкости в специальный бак, и после насыщения соляным раствором она снова возвращается в смоле. Циркуляция продолжается до тех пор, пока система не будет восстановлена. В принципе бытовые и промышленные системы между собой различаются только размерами рабочих емкостей и типами используемых реагентов – принцип действия у них один.

Очистка воды методом ионного обмена и правила восстановления смолы

В фильтрационных установках с картриджами восстановление смолы осуществляется строго вручную. Порядок действий:

  1. Для начала нужно перекрыть подачу воды в фильтр, а затем сбросить внутреннее давление.
  2. Достаньте картридж со смолой и промойте его под проточной водой.
  3. Высыпьте смолу в отдельную посудину и покройте соляным раствором (если картридж разбирается) или опустите в раствор картридж целиком. Раствор готовьте из расчета 100 г соли на литр воды, воды нужно в среднем 2-4 л.
  4. Оставьте смолу в растворе примерно на 6-8 часов, затем слейте раствор и промойте смолу предварительно отфильтрованной чистой водой 2-3 раза.
  5. Установите картридж в исходное положение.

В первых литрах воды, пропущенных через только что очищенный фильтр, может ощущаться легкий вкус соли – это нормально.

Умягчение воды катионированием

Кроме ионной водоподготовки, процесс умягчения воды часто называется как катионирование. Под катионированием подразумевается процесс обработки жидкости с применением методики ионного обмена, в результате чего происходят процессы катионного обмена. С учетом типа ионов (Н+ или Na+), которые находятся объеме катионита, выделяют два вида катионирования – Н и Na.

Натрий-катионитовый метод

Натрий-катионитовый метод применяется для умягчения воды с процентным содержанием взвешенных веществ до 8 мг/л и цветностью воды не больше 30 град. Жесткость снижается при одноступенчатом натрий-катионировании до 0,05-0,1 мг-экв/л, а при двухступенчатом до 0,01 мг-экв/л. Преимущества способа – доступность, низкая цена, простая утилизация продуктов регенерации.

Водород-катионитовый метод

Водород-катионитовый метод используется для глубокого умягчения воды. Он основывается на фильтровании жидкости через слой катионита. При Н-катионировании рН фильтрата снижается в значительной мере, происходит это за счет образующихся в ходе процесса кислот. Углекислый газ уделяется дегазацией. Регенерация Н-катионита в этом случае производится 4 – 6% раствором кислоты (HCl, h3SO4).

Другие физико-химические методы очистки воды

Все физико-химические способы очистки воды направлены на удаление растворенных в ней примесей, а в ряде случаев и взвешенных частиц. Многие методики физико-химической очистки также требуют глубокого предварительного выделения из стоков взвешенных включений, для чего применяется процесс коагуляции. Основные методики физико-химической очистки воды:

  • флотация;
  • сорбция;
  • электрохимическая и ионообменная очистка;
  • нейтрализация;
  • гиперфильтрация;
  • экстракция;
  • эвапорация;
  • выпаривание, испарение, кристаллизация.

При этом самым востребованным способом является именно метод флотации, направленный на извлечение из водных масс нефтепродуктов и других гидрофобных частиц с помощью газовых пузырьков. В основе процесса очистки лежит молекулярное слипание частичек масла и пузырьков тонкодиспергированного газа. Образование пузырьков зависит от интенсивности их столкновения, а также химического взаимодействия веществ в воде, избыточного давления газа, прочих факторов.

Почему полезно умягчать воду методом ионного обмена? Перспективы применения метода

Ионный обмен – это, пожалуй, одна из самых популярных сегодня методик умягчения, опреснения и обессоливания воды, а также практичный способ рекуперации ионных компонентов. Он позволяет извлекать, а затем утилизировать ценные примеси, поэтому широко применяется в промышленности, аналитической химии. Посредством ионного обмена концентрируются следовые количества определяемых веществ, рассчитывается суммарное солесодержание растворов, удаляются мешающие анализу ионы, разделяют компоненты сложных смесей. Ионный обмен используется для получения обессоленной и умягченной воды в таких отраслях как цветная металлургия, электронная промышленность, атомная и тепловая энергетика, пищевая отрасль, очистка сточных вод, пр. Ведутся активные работы, направленные на создание станций для извлечения ценных компонентов из океанских глубин.

global-aqua.ru

Ионообменные фильтры для очистки воды

≡  21 Март 2017   ·  Рубрика: Очистка воды   

А
А
А Размер текста

Вода из-под крана не всегда имеет высокое качество. Это относится, прежде всего, к центральному водопроводу. Из скважины получают более чистую воду, но и она содержит примеси. Чаще всего присутствуют кальциевые и магниевые соли, которые называются солями жесткости. Они способны образовывать осадок и откладываться на поверхностях труб и приборов. Особенно страдают водонагревательные приборы, например, бойлеры, стиральные машины. Во время нагревания воды соли быстрее оседают и появляется накипь. Этот осадок создает заторы в трубах, забивает сантехнику, выводит из строя бытовые приборы. Для очищения воды от таких компонентов используют ионообменный фильтр для воды. Способ ионного обмена один из самых эффективных методов смягчения.

Рис. 1 Накипь на приборах

Содержание статьи:

Достоинства и недостатки ионообменной очистки воды

Метод ионного обмена используют в тех случаях, когда минерализация воды довольно высокая, т.е. составляет более ста миллиграммов солее на один литр воды. Ионообменные установки способны справиться со значительной жесткостью.

Рис. 2 Процесс очистки воды ионообменными смолами

У ионообменного метода умягчения воды имеется немало преимуществ. Благодаря этому она получила широкое распространение в промышленности, а также в быту. Но не всегда способ очистки с применением ионного обмена является оптимальным. Имеются у него и минусы, которые делают неоправданным использование такого метода водоподготовки.

К положительным характеристикам относятся следующие.

  1. Ионообменные фильтры обеспечивают максимальный уровень очистки. Они могут применяться не только для подготовки питьевой воды, но и для очистки промышленных стоков. Прочие методы не способны обеспечить достаточный уровень очистки.
  2. Этот способ устраняет не только соли жесткости, но и другие растворенные загрязнения, которые способны к ионному обмену.
  3. Прибор прост в устройстве и использовании. В нем нет сложных частей. Процесс обслуживания включает замену картриджей или восстановление ионообменной смолы.

К недостаткам относят:

  • Необходимость восстанавливать или заменять реагирующий компонент, что приводит к дополнительным затратам.
  • Использованную ионообменную смолу требуется утилизировать.
  • Скорость фильтрации низкая, поскольку ионообменная смола не гидрофильный материал и медленно обменивается ионами.

Стоит отметить, что в современных фильтрах недостатки учтены и уменьшены. Для ускорения ионного обмена используют катализаторы, реагенты расходуются в минимальных количествах.

Все показатели в совокупности делают ионообменный фильтр оптимальным оборудованием для очистки воды от солей жесткости и некоторых других загрязнителей.

Особенности процесса ионного обмена

В основе метода ионного обмена лежит способность определенных веществ изменять ионный состав воды. Такие вещества называются ионообменными смолами.

При просачивании воды с растворенными веществами через фильтрующий наполнитель происходит замена одних ионов на другие. При умягчении воды ионообменная смола задерживает ионы магния и кальция, отдавая взамен ионы натрия. В результате химический состав воды изменяется. При этом получившиеся соли не оказывают негативного воздействия. Они не откладываются в виде накипи и не вредны для человека. Также действует смола и на другие растворенные вещества, задерживая опасные компоненты.

Рис. 3 Технология ионного обмена

Ионообменные смолы – неорганическое вещество с множеством пор. В них вносят различные добавки, улучшающие процесс водоподготовки. Выпускается вещество в виде гранул. Форма и размеры у них бывают самыми различными.

В процессе работы фильтра происходит изменение ионного состава смолы. Скорость процесса зависит от степени загрязненности воды. Через некоторое время ионообменную смолу требуется восстанавливать. Для этого используют поваренную соль или лимонную кислоту.

Восстановление происходит не полностью. Часть замещенных ионов остается на месте, поэтому постепенно ресурс наполнителя вырабатывается. После нескольких циклов смолу в фильтре требуется заменять. Примерный срок службы при правильном восстановлении, которое проводится регулярно, составляет около трех лет.

Оборудование для ионообменной фильтрации

Поскольку сферы применения ионообменных фильтров разнообразны, то и технические характеристики приборов существенно отличаются. Для очистки сточных вод, отличающихся сильной загрязненностью, используют фильтры большого размера, а для бытовых целей подойдут небольшие модели.

В настоящее время фильтры, работающие на основе ионного обмена, представлены приборами из двух групп. Первая группа – модели относительно небольшие, имеющие сменный картридж. Ко второй группе относятся ионообменные колонны. Агрегаты габаритные, состоящие из нескольких взаимосвязанных частей. Обычно в них имеется система автоматической регенерации фильтрующего наполнителя.

Рис. 4 Внешний вид ионообменных фильтров для очистки воды

Ионообменные колонны состоят из трех блоков. В рабочей емкости осуществляется процесс фильтрации, в нем находится ионообменный наполнитель. Выглядит она как герметичный баллон или бак.

Поток воды регулируется клапаном. На нем находится электронный процессор.

Помимо этого, устанавливают восстановительную емкость. В нее засыпают соль. Когда смола истощается и требуется регенерация, то вода подается в восстановительную емкость. Получается насыщенный солевой раствор, которым промывают наполнитель. Промывка осуществляется до максимального восстановления.

В случае картриджных фильтров после истощения наполнителя существует два варианта. В первом случае картридж просто заменяют, т.к. он не восстанавливается. Во втором случае, при использовании регенерирующих картриджей, их вручную промывают в насыщенном растворе поваренной соли, а затем в чистой отфильтрованной воде.

Советуем почитать: Фильтры Гейзер

Поделиться с друзьями:

Поделиться с друзьями:

Возможно вам также будет интересно почитать:

Пользуясь сайтом oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.

oburenie.ru

Регенерация фильтра для воды — инструкция к процессу

Фильтры для воды стали обязательным очищающим элементом в квартирах и загородных домах, а также на предприятиях. Они, как и любая другая техника, нуждаются в обслуживании, в частности, особенного внимания заслуживает процедура регенерации картриджей с ионообменной смолой. И если в одноступенчатых устройствах, а также фильтрах-насадках и кувшинах использованный картридж просто меняют на новый, с трехступенчатыми все сложнее.

Как проходит технология по регенерации смолы

Они состоят из картриджа механической очистки, доочистки угля и картриджа с ионообменной смолой. В связи с большим ресурсом работы устройства их нужно обслуживать или менять единожды в год.

Фильтр будет функционировать нормально, при одном условии — если будет проводиться регулярная регенерация, то есть восстановление свойств ионообменной смолы.

Технология регенерации смолы — как восстанавливается ионообменная смола в фильтре


Ионообменная смола представляет собой мелкие шарики янтаря, которые преобразовывают ионы магния и кальция в ионы натрия. Таким образом, вода становится менее жесткой, на бытовой технике не образуется накипь.

Зная показатели жесткостями воды, можно прогнозировать примерный ресурс картриджа со смолой. Для этого показатель емкости делят на показатели жесткости воды, выраженные в мг-экв/литр.

Поглощение ионов магния и кальция – это обратимый процесс. При избыточном содержании ионов натрия будет обратная ситуация, то есть пойдет отдача ионов магния и кальция и поглощение ионов натрия.

Чтобы этого избежать, прибегают к так называемой регенерации, то есть восстановлению функций ионообменной смолы, чтобы она могла послужить вашему фильтру еще некоторое время. Запустить процесс регенерации поможет обычная поваренная соль, так как эффективность регенерации фильтров солью давно доказана на практике.

Процесс регенерации может проводиться многократно, но смола все же постепенно начинает терять свои свойства за счет обогащения воды примесями, и рано или поздно ионообменную смолу придется менять.

В целом порядок проведения регенерации выглядит следующим образом:


  • перекрыть поступление воды,
  • включить кран, чтобы стравить давление,
  • вынуть картридж механической очистки, вымыть его, а также колбу, поставить на место,

Для регенерации системы без картриджа:

  • вынуть ионообменный картридж и пересыпать содержимое в кастрюлю или другую емкость,
  • залить смолу солевым раствором и оставить на 6-8 часов, периодически перемешивая,
  • промыть смолу несколько раз чистой водой,

Для регенерации системы с картриджем раствор заливают внутрь и выдерживают 8 часов, затем его сливают и повторяют процедуру;

  • после чего смолу нужно промыть кипяченой водой,
  • установить картридж на место,
  • вынуть картридж с углем, выполнить промывку, поставить на место,
  • включить воду и пропустить несколько минут, пока из воды не пропадет солевой привкус.

Вместо соли также могут использоваться питьевая сода и даже лимонная кислота.

Как провести регенерацию ионообменной смолы в фильтре Гейзер


Компания «Гейзер» — один из лидеров на отечественном рынке фильтров. Рассмотрим, как выполнить регенерацию в трехступенчатый моделях этого производителя.

  1. Перекрыть поступающую в устройство воду.
  2. Спустить давление, открыв кран.
  3. Выполнить механическую очистку фильтра.
  4. Подготовить 10% раствор поваренной соли. Емкость лучше взять больше, так как начнется процесс вспенивания.
  5. Держать устройство над раковиной и заливать 2 литрами солевого раствора так, чтобы смола не пролилась наружу.
  6. Установить картридж обратно в корпус и залить 0,5 л раствора до верха, оставить на 8-10 часов.
  7. Вынуть устройство и дать стечь раствору, затем еще раз залить 2 литра солевого раствора.
  8. После того, как раствор стечет, установить картридж обратно в корпус.
  9. Собрать фильтр.
  10. Включить воду на несколько минут, чтобы из воды пропал привкус соли.

Регенерация сменного модуля фильтров Аквафор


Регенерация позволяет восстанавливать свойства картриджей B510-04 и KH.

Сменный модуль KH для систем Кристалл

1. Перекрыть воду, выпустить давление.
2. Вынуть KH, нажимая кнопку на крышке устройства.
3. Собрать идущий в комплекте переходник для регенерации или приобрести отдельно.
4. Отрезать дно бутылки из пластика и закрепить на переходнике.
5. Сделать раствор 2-2,5 литра поваренной соли.
6. Устройство с бутылкой и переходником поместить в кастрюлю, трубку переходника вывести в раковину.
7. Пропустить через смолу солевой раствор, а затем 2 литра чистой воды.
8. Установить устройство на место.

Модуль B510-04 для систем Трио

1. Отключить подачу воду и стравить давление.
2. Вынуть картридж.
3. Высыпать содержимое в емкость из пластика или металла.
4. Приготовить литровый раствор соли и залить содержимое картриджа, оставить на 6 часов, иногда помешивая.
5. Слить раствор и выполнить промывку кипяченой водой. Повторить процедуру дважды.
6. Поместить содержимое обратно в картридж и поставить его на место.
7. Не забыть о промывке механического картриджа.
8. Включить фильтр на 10 минут, после чего им можно вновь пользоваться.

Инструкция по регенерации картриджа фильтра Арагон

  1. Перекрыть воду, спустить давление.
  2. Приготовить раствор из 40 г лимонной кислоты и двух столовых ложек соды на один литр воды. Так как происходит вспенивание, посуда для раствора должна быть емкостью 1,5-2 литра. Воду нужно наливать постепенно.
  3. Картридж Арагон поставить в корпус, залить его раствором в количестве 0,6 л. Оставить на 12 часов, затем достать картридж и слить раствор.
  4. Далее потребуется дополнительная обработка оставшимся раствором. Делать это лучше над раковиной. Жидкость льют через горловину и оставляют до полного стекания.
  5. Затем нужно промыть устройство. Для этого используют сначала 3 литра чистой воды, которую заливают через горловину. Затем пленкой фиксируют ее и удаляют донную заглушку. Удерживая картридж вертикально, вливают еще 3 литра воды, после чего пленку удаляют, заглушку ставят на место. Останется поставить картридж на свое место в фильтре и включить устройство на несколько минут для промывки.

ВИДЕО ИНСТРУКЦИЯ

Таким образом, используя эту технологию, можно в домашних условиях без приобретения дорогостоящих средств, а лишь с использованием обычной соли можно неоднократно восстанавливать свойства ионообменных картриджей для вашего фильтра.

Регенерация фильтра для воды — инструкция к процессу

5 (100%) 1 голос

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

ЗАПИСИ ПО ТЕМЕ

filteru.ru

Опубликовано в категории: Разное

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о