НПЦ СКЭ - центр практической экологии
Ионообменный метод очистки
По материалам сайта http://duplo-sova.narod.ru
Ионный обмен – это процесс извлечения из воды одних ионов и замены их другими. Процесс осуществляется с помощью ионообменных веществ – нерастворимых в воде искусственно гранулированных веществ, специальных нетканых материалов или природных цеолитов, имеющих в своей структуре кислотные или основные группы, способные заменяться положительными или отрицательными ионами.
Очистка промывных кислых вод методом ионного обмена основана на способности нерастворимых в воде ионитов вступать в ионный обмен с растворимыми в воде солями, извлекая из растворов их катионы или анионы и отдавая в раствор эквивалентное количество ионов Н+ и ОН- (или Сl), которыми катионит и анионит периодически насыщается при регенерации.
В качестве ионитов в большинстве случаев используются сильнокислотный катионит КУ-2 в Н-форме, сильноосновной анионит АВ-17 в ОН-форме и другие ионообменные материалы.
На катионите происходят следующие реакции обмена:
RН + К+А-« R К+ + НА-,
где: - R- матрица катионита;
- К+ - катионы, содержащиеся в воде и обменивающиеся на ион водорода катионита ( Cu2+, Zn2+, Ni2+, Ca2+);
- А- - анионы, содержащиеся в воде ( SO42-, Cl-).
Реакция обратима: в прямом направлении происходит извлечение из воды ионов, а в обратном – регенерация ионита насыщенным раствором соответствующего реагента.
Обменная емкость природных катионитов составляет 125 – 150 мг-экв/л (глауконитовый песок), а искусственных (сульфоуголь, смолы КУ-1, КУ-2, КБ-4 и др.) – 400 – 600 мг-экв/л, есть смолы с емкостью до 2800 мг-экв/л.
После истощения рабочей обменной емкости катионита для восстановления сорбционной способности производится его регенерация 10% - 15% раствором серной кислоты.
Для восстановления ионообменной способности анионита, его обрабатывают 8% - 10% раствором NaOН.
Особо следует отметить, что очищенная вода, поступающая на ионообменную очистку, должна содержать ниже перечисленные загрязнения не более:
· взвешенных веществ - до 8,0 мг/л;
· органических веществ и ПАВ - до 0,5 мг/л;
· масел, эмульсий - до 0,1 мг/л;
· окислителей (хлор, кислород, водород и т.д.) - до 0,1 мг/л;
· комплексных соединений - до 0,5 мг/л;
· фторидов свободных и связанных - до 5-10 мг/л;
· общее солесодержание - до 10 мг/экв/л.
Для обеспечения указанных параметров перед ионообменными фильтрами стоки следует предварительно очищать на механических и сорбционных фильтрах.
Таким образом, основными недостатками ионообменного метода являются:
· необходимость предварительной очистки стоков от органических и взвешенных веществ, от ионов железа, солей жесткости;
· необходимость разделения стоков по видам катионов: Cr6+, Ni2+, Cu 2+ ,Zn 2+ и т.д.,
· образование после регенерации высокотоксичных и высококонцентрированных неутилизируемых элюатов, которые необходимо подвергать дополнительному обезвреживанию.
По материалам сайта http://duplo-sova.narod.ru
