Ионообменный фильтр для воды

 Ионообменный фильтр – это яркий пример умягчителей для воды. Подобные системы очистки функционируют за счет обратимой химической реакции замещения, следовательно, оборудование такого типа отличается повышеной чувствительностью к изменению температуры и давления.

Ионообменные фильтры для воды чаще всего используются для устранения солей жесткости. Связано это с тем, что активные компоненты  катионитов легко вытесняют только соединения двухвалентных металлов (кальция и магния). Существуют ионообменные смолы для фильтров воды с дополнительными добавками, способными улавливать и другие загрязнения. Однако традиционно подобные системы фильтрации используются именно для умягчения воды. 

Механизм ионного обмена

Реакции замещения (ионного обмена) основаны на связывании «целевых» ионов в нерастворимые комплексы. По такому принципу ионообменные фильтры, загруженные соединениями щелочных металлов (натрия или калия), легко взаимодействуют с солями жесткости и удерживая кальций и магний в образующихся комплексах.

Механизм реакции ионообого обмена катионитов

2 NaR + Ca(HCO3)2 →CaR2 + 2NaHCO3;

2 NaR + Mg(HCO3)2 →MgR2 + 2NaHCO3;

2 NaR + CaCl2 →CaR2 + 2NaCl;

2 NaR + MgSO4 →MgR2 + Na2SO4;

2 NaR + CaSiO3 →CaR2 + Na2SiO3,

Для восстановления работоспособности ионообменный фильтр достаточно промыть раствором обычным раствором поваренной соли. При этом происходит обратная реакция восстановления активных комплексов:

 CaR+2NaCl→CaCl2↓+Na2R

MgR+2NaCl→MgCl2↓+Na2R

В случае если в состав ионообменной смолы входит анион слабой кислоты, то такие фильтры называют катионитами. Аниониты, образуемые сильными кислотами, (аниониты) в свою очередь, способны обмениваться анионами (отрицательно заряженными частицами).

Механизм реакции ионного обмена анионитов

CaCO3+RSO4→RCO3+CaSO4↓

MgCO3+RSO4→RCO3+MgSO4↓

Схема фильтра (классический вариант прямоточной технологии)

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


По схожим механизмам фильтрации работают и ионообменные картриджи, которые появились на рынке относительно недавно и имеют ряд ключевых преимуществ перед массивными колоннами.

Конструкция 

Как правило, это оборудование состоит из пластикового или стального корпуса, загруженного ионообменным материалом. В комплект  входит запорная арматура, трубопроводы, верхнее и нижнее распределительное устройство (для обеспечения равномерного распределения жидкости), а также емкости для регенерирующего раствора.

Фильтры различаются объемом фильтрующей загрузки, а, следовательно, и производительностью. В зависимости от направления движения регенерирующего раствора подобные устройства подразделяются на противоточные и прямоточные.

Плюсы и минусы:

Как и любое современное оборудование, ионообменные фильтры отличаются своими преимуществами и недостатками.

"+"

- высокая степень очистки по целевым компонентам катионита или анионита,

- минимальная шумовая нагрузка в процессе эксплуатации,

- отсутствие необходимости регулярной замены фильтрующего материала,

- стандартизация сопутствующего оборудования хорошо известной системы водоочистки на основе реакции ионного обмена,

- ионообменные фильтры для умягчения воды практически вне конкуренции.

"-"

- необходимость установки регенерирующих баков,

- использование высококонцентрированных солевых растворов,

- необходимость утилизации используемых регенерируемых компонентов,

- при неправильной эксплуатации вода после фильтра с ионообменным картриджем темная.

Эффективность фильтров для очистки воды на основе ионообменных смол (принцип действия которых основан на обратимой реакции) зависит от нескольких факторов, в числе которых – состав исходной воды, температура в помещении и качество ионитов.

Категорически не рекомендуется нарушать установленную заводом-изготовителем периодичность промывок, поскольку в этом случае существенно снижается эффективность ионообменного оборудования водоочистки.

Водный фильтр с ионообменным картриджем для дома использовать хоть и можно, но достаточно сложно обслуживать.

Применение для

деионизированной воды;

извлечения из сточных вод хрома;

очистки воды от стронция;

очистки сточных вод;

дистилированной воды;

очистки воды от металов.

Можно ли пить воду?

После ионообменной  смолы необходимо устанавливать угольный фильтр, а также вывести под питье отдельный кран, потому что ресурс  фильтра с технологией ионного обмена небольшой, около 200-800 литров в зависимости от модели.

Используемая литература:

1. Волжанский А.И., Константинов В.А. Регенерация ионитов.

2. Гребенюк В.Д., Мазо А.А.Обессоливание воды ионитами.

3. Беликов С.Е. Водоподготовка.

 

Вопрос/ответ

Выкопали колодец, но из-за плывуна вода мутная. Что делать?Здравствуйте! В марте у нас выкопали колодец. Сначала прошли слой глины,затем был плавун. После...15.05.2014

Голосование

Можно ли пить воду из скважины без очистки?

Да - 36.4%
Нет - 39.3%
Да, хотя бы после кипячения - 24.3%

Новое на сайте

Химический анализ воды из скважиныКачество питьевой воды во многом определяет здоровье человека. Выраженный избыток минералов в...28.01.2016
Насосы для откачки ила из септиков, колодцевСооружения для разделения канализационных отходов и водоемы, резервуары в виде колодцев и...08.09.2015