Пом’якшення води методом іонного обміну

Пом'якшення води

зниження миючої здатності мила та синтетичних миючих засобів при миття та пранні;
утворення накипу на поверхнях теплового обладнання та водопровідних труб;
негативний вплив на шкіру людини при миття та вмиванні - викликає дерматити та екземи;
при вживанні води з питною метою можливе порушення мінерального балансу в організмі.

На практиці використовують різні методи пом'якшення води.

термічний,
дистиляція,
виморожування,
реагентні методи,
діаліз,
комбінації із різних методів.

Практика показала, що найкращим і економічно виправданим методом пом'якшення води для технічних потреб є іонний обмін.

Пом'якшення води з використанням методу іонного обміну ґрунтується на здатності іонообмінних смол — катіонітів поглинати з води позитивні іони в обмін на еквівалентну кількість іонів катіоніту [4].

Обмінна ємність катіоніту - це кількість катіонів, які катіоніт може обміняти протягом фільтроцикла. Розрізняють повну та робочу об'ємну ємність катіоніту. Повна обмінна ємність - це кількість іонів кальцію та магнію, яке може затримати 1 м3 катіоніту в робочому стані до того моменту, коли жорсткість фільтрату зрівняється з жорсткістю вихідної води.

Робоча обмінна ємність катіоніту-то кількість іонів кальцію і магнію, яке затримує 1м3 катіоніту до моменту "проскоку" у фільтрат іонів жорсткості.

Відношення обмінної ємності до всього обсягу катіоніту, завантаженого у фільтр, називають ємністю поглинання.

Вода, просочуючись зверху вниз через шар катіоніту, піддається пом'якшеннювнаслідок обміну з катіонітом іонами жорсткості. Процес пом'якшення закінчується на деякій глибині шару катіоніту - його називають працюючим шаром, або зоною пом'якшення. При подальшому фільтруванні верхні шари катіоніту виснажуються і втрачають обмінну здатність. У іонний обмін вступають нижні шари катіоніту та зона пом'якшення поступово опускається.

Через деякий час у фільтрі можна виділити три шари катіоніту - працюючий, виснажений і свіжий. У момент поєднання нижньої межі зони пом'якшення з нижнім шаром катіоніту починається проскок іонів кальцію та магнію та збільшення залишкової жорсткості, поки вона не зрівняється з жорсткістю вихідної води. Це момент повного виснаження катіоніту. Коли робоча обмінна здатність катіоніту вичерпується, його необхідно зазнати регенерації.

Пом'якшення води за допомогою іонного обміну реалізується в автоматичних фільтрах-пом'якшувачах. Фільтр працює на пом'якшення води до моменту повного насичення іонообмінної смоли іонами жорсткості. Коли поглинаюча здатність катіоніту знижується до критичного рівня, блок управління починає автоматичний цикл регенерації. Частота регенерації залежить від витрати води, що обробляється, вмісту в ній іонів жорсткості, характеристик застосовуваної іонообмінної смоли.

Регенерація катіоніту здійснюється водним розчином високоочищеної кухонної солі. У процесі регенерації іони кальцію та магнію в смолі заміщаються іонами натрію з регенераційного розчину. Іони жорсткості, що перейшли в розчин, видаляються із фільтра з дренажними водами.

Тривалість регенерації наповнювача у фільтрі-пом'якшувачі триває 2-3 години. Тому поодинокі системи фільтрації найчастіше програмують на нічну регенерацію.

Якщо велика витрата води, що очищається, вимагаєбезперервного процесу пом'якшення води, має сенс проектувати систему з кількох (двох чи трьох) фільтрів з безперервним робочим процесом. І тут один із фільтрів перебуває у процесі регенерації, інші — у робочому стані.

В даний час існує великий вибір різних за характеристиками іонообмінних смол, що дозволяє використовувати їх для видалення з води іонів заліза і марганцю, важких металів, органічних сполук, а також селективного видалення нітратів, нітритів і сульфідів.

Фільтри-пом'якшувачі води MayerKraft

Фільтри-пом'якшувачіMayerKraft знаходять застосування в побуті, промисловості, медицині та багатьох інших областях. Устаткування під торговою маркою MayerKraft зарекомендувало себе на вітчизняному ринку як надійні пристрої для систем водопідготовки та водоочищення [5].

Найбільш затребуванімоделі фільтрів:

універсальний знезалізнювальник-пом'якшувач MayerKraft А,
пом'якшувач MayerKraft W,
знезалізнювальник MayerKraft М,
вугільні фільтри для води MayerKraft С,
фільтри механічних домішок та колоїдів MayerKraft R.

Серія MayerKraft А поєднує можливості фільтра-пом'якшувача та фільтра-знезалізнювальника. Ці фільтри рекомендується застосовувати для обробки води невисокої якості, забрудненої марганцем, залізом, органікою та підвищеною жорсткістю.

Фільтри серії MayerKraft А використовують для підвищення споживчих якостей води та захисту водонагрівальних систем та побутової техніки - бойлерів, котлів, гідромасажних ванн, пральних та посудомийних машин.

Серія фільтрів-пом'якшувачів MayerKraft W може застосовуватися як у побуті, так і в промисловій водопідготовці. Ці фільтрирекомендується використовувати у тих системах, де передбачено нагрівання води. Фільтри рекомендується встановлювати для підготовки води до котелень або для захисту побутових сантехприладів.

У фільтрах серії MayerKraft W видалення солей жорсткості здійснюється за допомогою сильноосновного катіоніту з високою ємністю та пористістю. Завантаження фільтра складається з шару катіоніту і шару, що підтримує, з кварцового матеріалу. Призначення останнього - розподіл водного потоку всередині фільтра, підвищення ефективності регенерації завантаження, запобігання ефекту "тунелювання" [6].

Підбір марки фільтра для пом'якшення води ведеться з необхідного обсягу завантаження, розрахунку продуктивності фільтра з води, режиму експлуатації фільтра.

Регенерація іонообмінної смоли всередині фільтра проводиться розчином кухонної солі із співвідношення 110-130 г солі на літр смоли.

Застосовувані фільтри водопідготовки компанії Argel: - MayerKraft W - фільтр пом'якшення води; - MayerKraft A - універсальний фільтр пом'якшення-знезалізнення.