Ионообменная деминерализация воды с применением диоксида углерода в качестве регенеранта

Abstract

Рассмотренные особенности применения технологии деминерализации воды с использованием слабокислого катионита и полиакрилового анионита. Традиционная технология деминерализации с использованием в качестве реагента сильной кислоты и щелочи сопряжена с необходимостью применения раздельных загрузок ионитов в фильтрах. При эксплуатации указанной технологии в окружающие поверхностные водные источники сбрасывается количество засоленных стоков, масса солей в которых более чем в 2 раза превышает количество солей извлеченных из обрабатываемой воды. Задачей исследования являлась возможность реализации технологии деминерализации в ионослое, состоящем из смеси веществ слабокислотного катионита и анионита. Для регенерации ионообменных смол использовался углекислый газ. При этом получаемые за счет гидролиза углекислого газа протоны и гидрокарбонат-ионы расходуются одновременно. Получаемые в процессе регенерации сточные воды содержат массу растворенных солей, эквивалентную количеству удаленному в процессе деминерализации. Учитывая то, что регенерационный раствор пересыщен по карбонату кальция, а в некоторых случаях и по сульфату кальция, то масса сбрасываемых солей меньше на количество указанных соединений, выпавших в осадок в емкости выдержки регенеранта. Емкость поглощения ионообменного загрязнения при использовании смешанного слоя ионита существенно меньше по сравнению с применением традиционных технологий обессоливания. При этом емкости поглощения по анионам составляет 1,3 ммоль/дм3, а по катионам 1,3 ммоль/дм3. Для повышения эффективности регенерация анионита в регенерационный раствор дозируется измельченный карбонат кальция в количестве 50 г/дм3. Недостатком снижения обменной емкости поглощения компенсируется экологическими преимуществами в эксплуатационных условиях за счет сокращения сброса засоленных стоков и применения экологически чистого регенеранта – углекислого газа, а так же за счет сокращения капитальных затрат – уменьшения количества необходимых фильтров. Показано, что при использовании исследуемой технологии качество обработанной воды изменяется в процессе фильтроцикла. Для стабилизации качества очищенной воды необходимо применение емкости – усреднителя. Обессоленная вода насыщена углекислым газом, поэтому необходимо применение традиционной технологии ее декарбонизации.