химобессоленная вода что это такое
Процесс химического обессоливания воды
Соли содержатся во всех источниках природных вод. Они растворены в виде ионов: анионов и катионов. Эти частицы растворенных солей легко поддаются извлечению путем фильтрации воды сквозь колонки с ионообменными смолами. Смолы способны выделить из воды и накапливать в себе анионы и катионы разных солей.
Получается, что вода обессоливается при прохождении через ионообменные смолы. Так же в данном процессе происходит полное или частичное умягчение воды, жесткость которой обусловлена содержанием солей кальция и магния. Постепенно в процессе обессоливания смолы теряют свои обменные способности, тогда необходимо их восстановить.
Частичное химическое обессоливание воды требует наличия всего двух последовательно включенных колонок. Для проведения полного химического обессоливания воды нужны еще одна или две.
Колонки для катионита и анионита могут быть стеклянными, могут быть изготовлены из органического стекла. Вакуумная резина или полиэтилен используется в качестве уплотняющих прокладок. Фильтр изготавливается из листового поролона толщиной от 3 до 6 миллиметров. Он укладывается на площадку из оргстекла, в нем просверливаются отверстия диаметром 1,2-1,5 миллиметра. Размеры колонок в зависимости от определенных условий можно увеличить или уменьшить. Жесткость воды при обессоливании следует контролировать через каждые 40-50 литров. Смолы имеют способность увеличиваться в объемах, это нужно учитывать при расчете объемов колонок.
При химическом обессоливании отлично себя проявили катиониты сильнокислотные и аниониты сильноосновные. Первые способны обменивать ионы и в щелочной, и в кислой среде. Вторые способны работать в кислой, щелочной и нейтральной среде. Во время полного химического обессоливания можно применять и слабоосновные аниониты. Рекомендуется использовать частицы, чьи обменные емкости способны обессолить большое количество воды без применения регенерации.
Химическое обессоливание воды предусматривает первичную обработку катионита. Он помещается в эмалированный или стеклянный сосуд, заливается дистиллированной или химической очищенной водой для набухания. При этом обращается внимание на коэффициент объемного расширения в процессе набухания. Этот процесс продолжается от 6 до 10 часов. После этого, если обработка проводилась в сосуде, излишняя жидкость сливается. При прохождении обработки в колонках, в нее вместе с водой помещается катионит.
В сосуде катионит заливается пятипроцентным раствором соляной кислоты на один час. Раствор составляется из обессоленной или дистиллированной воды в соотношении два литра на один килограмм. В колонке пропускается такое же количество раствора со скоростью 5 метров в час. Затем раствор сливается, и все детали промываются дистиллированной или химически очищенной водой. В сосуде промывка будет повторяться 2-3 раза.
При первичной обработке анионита применяется пятипроцентный раствор питьевой соды. Также можно использовать трехпроцентный раствор едкого натра. Обе смеси берутся в соотношении 6 литров на 1 килограмм воздушно-сухого вещества. Обработанный в сосуде анионит промывается несколько раз обессоленной или дистиллированной водой. В колонке через него пропускается жидкость.
Во время обработки веществ следует не допускать соприкосновения смолы с атмосферой, иначе возникнет нежелательная реакция с углекислой кислотой воздуха.
Химическое обессоливание воды повышает ее кислотность большим количеством углекислоты. Кислотность можно понизить интенсивной продувкой воздуха через распылитель.
Первичную водоподготовку и регенерацию смол рекомендуется проводить в колонках. Неаккуратное их перемешивание в сосудах приведет к превращению их зерен в пылевидный кристалл.
Полученная обессоленная вода перемешивается с отстоянной водопроводной водой в соотношении, которое обеспечит требуемую жесткость. Она насыщается кислородом через распылитель. После продувки воздухом свойства жидкости доводятся до нормы фосфорной кислотой или питьевой содой в зависимости от ее качеств. Спустя одни сутки после контроля за водными показателями при условии достаточного насыщения кислородом, вода отправляется по своему назначению.
Методы обессоливания воды: как правильно обессолить жидкость с помощью ионного обмена или обратного осмоса
Пресная вода – наиболее востребованный ресурс на нашей планете. К сожалению, деятельность человека резко снижает ее объемы, с каждым годом увеличивая ценность. Большинство запасов Н2О в мировом океане, соленая и непригодна для употребления. Даже если не мыслить в таком глобальном масштабе, а обратиться к регионам с достаточным количеством пресного водного запаса, выясняется, что значительная его часть содержит в составе соли металлов. Регулярное употребление такой жидкости имеет накопительный эффект, может вызывать различные патологии организма и негативно влиять на здоровье человека в целом. Сегодня существует немало фильтрационных установок и методов обессоливания воды, которые могут снижать концентрацию вредных добавок до минимума.
Что это такое
Любая питьевая влага в своем составе имеет целый набор элементов, который разнится в зависимости от места забора. Чтобы она была пригодна для непосредственного употребления, научные институты совместно с санэпидемиологическими организациями путем исследований разработали допустимые нормы концентрации каждого из веществ. Одним из таких компонентов является соль. Если ее содержание велико, водная масса считается технической (пить без обработки запрещено). Обессоливание воды – это снижение количества солевых частиц в ее составе. Исходя из дальнейшего использования, применяют полную или частичную нейтрализацию.
Для чего необходимо
В морской влаге содержится не менее 10-40 грамм соли на 1 литр. Нужно понимать отличия процесса от опреснения. Последнее – это снижение дозы солевых включений до показателя 1 мг и ниже для получения дистиллированной жидкости, пригодной к употреблению в пищу. Первое — это уменьшение параметра до 5 мг с целью формирования оптимальной для фармацевтической и химической деятельности Н2О.
Методы минимизации
Приобретение установки или фильтра для обессоливания воды требует немалых финансовых и энергетических затрат. Тип оборудования и способ опреснения выбирается исходя из выявленного загрязнения. Стоимость зависит от мощности приборов, выбранных расходных материалов (реагентов). Полное отделение солей от жидкости проводится путем перегонки, ионного обмена, электродиализа, обратного осмоса. Частичное – известкование, баритовым умягчением, Н-катионированием, вымораживанием.
Дистилляция
Для выполнения ректификации применяются разные по производительности, энергоэффективности и конструктивному исполнению испарители. Наибольшее распространение, несмотря на высокую стоимость, получили паровые и электрические дистилляторы. Это так называемые котлы низкого давления. Поступающая внутрь них Н2О разделяется на пар и концентрат с высоким содержанием солей. Периодически последний сбрасывается. Чтобы часть вредных частиц не уносилась паровым облаком, следует применять медленное кипячение.
Частичное
Один из типов химического обессоливания воды. Жидкость нужна человеку не только для употребления в качестве питания. Она еще необходима и как обязательный элемент в бытовых и промышленных процессах. Для получения такой массы не требуется проводить полную очистку от мусора и вредоносных примесей, достаточно частичного опреснения. Чаще всего умягчение происходит методом катионирования, когда выполняется замена жестких солей на катионы водородов, которые вступают в химические реакции, разрушая бикарбонатные ионы. В результате формируется соединение, которые выводится в виде газа. Степень очищения определяют исходя из количества удаленного карбоната кальция.
MBFT-75 Мембрана на 75GPD
SF-mix Clack до 0,8 м3/ч
SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч
Обессоливание воды ионным обменом
Применение ионообменной технологии дает эффективный результат за короткий срок, ввиду чего пользуется популярностью среди потребителей. Метод основан на осаживании примесей (катионов и ионов солей), позволяющей достичь деминерализации жидкости и полного удаления мелкодисперсных частиц. Главным элементом в процессе выступают иониты, представляющие собой нерастворимые полимеры, которые быстро вступают в реакцию с ионами того же типа. Последние под влиянием водной массы набухают и увеличиваются в размере до 2 раз, одновременно собирая все солевые фракции. Насыщенные иониты регенерируют, после чего проводят их очистку.
Электрохимический метод
Для осуществления данного процесса применяется электрическое поле, которое разделяет катионы в сторону катода, а анионы – анода. Система предполагает наличие трех резервуаров. В среднем находится состав, подготовленный к очистке или опреснению. Электрический ток, проходя через него, сортирует соли в катодный или анодный отсек. Способ является дорогостоящим ввиду постоянных затрат на электроэнергию.
Обессоливание воды методом обратного осмоса
Нехватка пресной Н2О в разных регионах заставляет ученых разрабатывать новые технологии опреснения. Инновационными методиками считаются те, в основе которых лежит мембранное очищение. Интерес к ним вызван низкими энергозатратами и при этом высокой продуктивностью. Большинство из них уже показало свою эффективность при доочистке речных и колодезных источников.
Обратноосмотическая очистка предполагает пропускание под давление жидкости через мембрану, которая становится препятствием на пути частиц мусора, солей, других вредных примесей и микроорганизмов. При этом стоит учитывать, что при использовании системы обратного осмоса, водная масса проходит полную деминерализацию и вместе с вредоносными элементами с нее вымываются все полезные для человека компоненты. Производители бутилированной продукции для придания ей состояния, приближенного к естественному, добавляют в состав газы, которые уже растворили.
Как выбрать систему для обессоливания воды
Подбор оборудования зависит от ряда факторов:
SF-mix ручной до 0,8 м3/ч
Аэрационная установка AS-1054 VO-90
Кроме этого, берется во внимание частотность и периодичность эксплуатации аппаратуры, косвенные данные, предпочтения клиента, бюджет, выделенный под реализацию проекта. Для подбора оптимального оборудования нужно предоставить пробы с точки водозабора, где будут отражены мутность, цветность, уровень рН, наличие или отсутствие бактерий и микроорганизмов, количество ионов и сухой остаток. Специалисты нашей компании предоставят вам подробные консультации и, в зависимости от ваших желаний, помогут подобрать рациональную, с точки зрения цены и качества, систему доочистки.
Плюсы и минусы основных методик
Обессоливание в домашних условиях
Проблема опреснения в быту имеет несколько вариантов решения. Самый простой и доступный способ – это применение специальных фильтров. Они, как правило, не способны полностью убрать из Н2О солевые примеси (за исключением обратноосмотических систем), однако основную их часть из общего объема все же исключат. Если фильтрующих установок в наличии нет, то можно использовать следующее:
Опреснение в домашних условиях возможно, однако малорезультативно. Для очистки лучше приобрести специальный фильтр.
Обессоливание сточных вод
Химически загрязненные стоки крупных промышленных предприятий, также нуждаются в процедуре нейтрализации ионов и катионов. За счет высокой минерализации и повышенной жесткости, отходы производства не могут возвращаться в оборотный цикл и, тем более, в городской коллектор. Чтобы привести уровень солей в норму, реагентной обработки будет недостаточно. Здесь используют специализированное обратноосмотическое оборудование.
Бытовые установки
Для нужд частного дома специалисты рекомендуют устанавливать особые системы водоподготовки. Очищение от примесей чаще всего проводится по следующим методам:
Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)
Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)
Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)
Ни один фильтрационный прибор, предназначенный для использования в быту, не сможет на 100% удалить соли. Однако применяя специализированное оборудование для водоподготовки, можно добиться значительного умягчения жидкости. Чтобы подобрать наиболее оптимальную систему доочистки, реагенты и картриджи к ней, необходимо четко понимать, какие именно включения в водной массе преобладают.
Если вы хотите приобрести установку водоочистки, которая будет отвечать всем существующим стандартам качества и действующим требованиям, рекомендуем вам обратиться к высококвалифицированным специалистам компании «Вода Отечества». Мы уже более 30 лет проектируем, изготавливаем, осуществляем монтаж и пусконаладку различного водоочистного оборудования для централизованных и бытовых потребителей. У нас вы получите полный комплекс услуг – от предварительной консультации менеджера до забора проб из колодца или скважины на анализ, подбора методов очистки, оптимальной фильтровальной станции, ее доставки, подключения и дальнейшего сервисного обслуживания. Наш технический и кадровый потенциал позволяет нам браться за задачи любого уровня сложности.
Где необходимо использовать установки
Применение пресной водной массы не ограничивается только сферой продовольствия. Ее широко задействуют в решении сельскохозяйственных вопросов (орошение, выращивание скота), в химической промышленности, в медицине, микроэлектронике, лекарственной области, в работе санаториев, реабилитационных и оздоровительных учреждений. Пресная Н2О пригодная к употреблению обязательно должна отвечать действующим нормам, требованиям ГОСТов, СанПиНов и ТУ предприятий, на которых применяется. Схема, как обессолить воду в больших объемах составляются с учетом профессионального оборудования для опреснения подземных и поверхностных источников.
Процедура получения питьевого продукта с низкой электропроводностью широко востребованы в фармацевтике, медицине, электронной промышленности и других технологических процессах. Также очищенная жидкость требуется на ТЭЦ, ввиду того что в инструкции к паровым котлам прописаны жесткие требования к качеству водозабора.
Виды бытовой очистки
Сегодня, среди простых потребителей есть несколько наиболее распространенных типов очищения водной массы от грязевых примесей:
Обессоленная вода – это необходимый ресурс для существования человека. В большинстве регионов нашей страны пресных источников достаточно и обычно требуется только их доочистка для стабилизации нормы определенных показателей, в том числе и уровня солевых частиц. Единственный регион, где наблюдается потребность в оборудовании полного цикла очищения – Крым. Именно там вскоре могут понадобиться установки для опреснения морской Н2О. Вся аппаратура, использованная для подобных нужд, обязана быть сертифицирована и иметь патент. Процесс должен происходить исключительно проверенными и научно обоснованными методами с дальнейшим анализом полученных образцов в лабораторных условиях, для подтверждения их соответствия действующим нормам.
Анионит АВ-17-8чС и глубоко обессоленная вода
По сложившимся представлениям, идеальная вода видится исключительно пассивным веществом.
На практике в водной среде имеют место быть растворы солей, присутствие которых в особых условиях сделает H 2 O электро-химически агрессивной, что негативно сказывается в конечном итоге на функционировании важных видов агрегатов и качестве конечной части ассортимента, производимой некоторыми промышленными объединениями.
Раствор воды называется полно обессоленным, когда он почти полностью очищен от инородных солей. Если использование ионообменных смол для приготовления глубоко обессоленной воды экономические не целесообразно (небольшая или разовая потребность), то заказать полностью деионизированную воду можно на данной странице с учетом необходимой фасовки и организации доставки продукции.
Глубокое обессоливание H 2 O методом ионного обмена.
Заказать Анионит АВ-17-8чС для подготовки воды можно на этой странице. Купить Катионит КУ-2-8чС тоже можно купить на этом сайте, на этой странице.
Дистилляция.
Показатели полностью деминерализованных водных растворов.
Имеют место быть несколько критериев оценивания эффективности обессоленности воды. Первым из них выступает её величина удельного электросопротивления после финишной очистки. Согласно нормативно-технической документации величина данного параметра для глубоко обессоленной водной среды должно лежать в диапазоне 3-18 МОм·см при температуре водного раствора в 20 градусов C. К вспомогательным характеристикам относятся:
Области использования глубоко обессоленной воды.
Спектр технологического использования глубоко обессоленной воды достаточно широкий. Большие объёмы этого продукта расходуются в тепло- и электроэнергетике, где его применение ощутимо продлевает ресурс парового и водогрейного оборудования. Кроме того, эта полностью деминерализованная водный раствор нашла применение в металлургических производствах. Большинство промышленных объединений нефтехимической промышленности могут функционировать только с использованием воды, подвергнутой глубокому обессоливанию. С помощью полной очистке от примесей солей приготавливается инъекционная вода для аптечной промышленности и российской медицины. Наконец, глубоко обессоленная вода широко используется в российской пищевой промышленности при изготовлении не обязательно алкогольных напитков, но и других продуктов питания. Наша организация предлагает к поставке иониты, обязательные к использованию во всех отраслях российской промышленности, в которых частью технологии является применение глубоко обессоленной воды.
Получение глубоко обессоленной водных растворов.
Единица водного раствора, прошедшая обессоливание нашими соответствующими ГОСТ катионитами и удовлетворяющие требованиям ГОСТ анионитами, соответствует всем особым техническим требованиям.
Сделать заказ на аниониты для полного обессоливания H20 возможно по телефону: 495 799-91-34
Что из себя представляет обессоливание воды и какие существуют методы
Приведение показателей водопроводной воды (скважинной, колодезной) к оптимальным по количеству содержания солей — одна из основных задач подготовки питьевого ресурса. В противном случае жидкость не готова к употреблению и наносит непоправимый вред здоровью, любой технике. Для качественной обработки исходного материала используют специальные установки обессоливания воды. Они различаются по способу воздействия на жидкость.
Назначение и область применения метода обессоливания
Промышленная установка для обессоливания воды
Обессоливанием называют процесс качественного снижения концентрации минеральных примесей в жидкой среде до значений, рекомендованных ГОСТ и СанПиН. Этот показатель не должен превышать 5 мг/л. Не стоит путать метод обработки жидкости с опреснением (подготовкой морской воды).
Обессоливание — надежный метод обработки для дальнейшего использования жидкости в таких отраслях:
Методы обработки жидкой среды подразумевают изменение агрегатного состава воды или его отсутствие. Изменение агрегатного состояния — это методы кипячения, вымораживания в течение часа и более, дистилляции. Они чаще используются в быту. Во втором случае применяют электродиализ, ионный обмен, обратный осмос.
Способы обессоливания воды
Метод обработки жидкости с примесью минеральных солей подбирается в зависимости от первоначального показателя по концентрации примесей, общих возможностей мастера/промышленного производства, целесообразности затрат на обслуживание той или иной установки.
Ионный обмен
Принцип обработки жидкой среды заключается в её прогоне через специальные ионообменные смолы. При этом анионы и катионы растворенных в жидкости минеральных примесей удаляются и замещаются ионами фильтрующего материала. При таком способе обессоливания удается почти полностью убрать из жидкой среды минеральные растворенные примеси.
Ионообменная установка представляет собой резервуар, заполненный картриджами с фильтрующим материалом. Кассеты подлежат регулярной замене, а сама смола должна быть утилизирована особым образом.
Обратный осмос
Установки часто состоят из нескольких колб, заполненных полупроницаемыми синтетическими мембранами. Принцип обессоливания жидкости заключается в том, что вода под высоким давлением проходит через поры барьера. При этом мембрана пропускает сквозь себя лишь молекулы подготавливаемой среды, но не солей. Для всех остальных примесей барьер непроницаем. Установки обратного осмоса удаляют из обрабатываемой среды растворенные соли и некоторые газы: углекислота, хлор, др.
Электрохимический метод
Суть электродиализа заключается в том, что водная среда подвергается воздействию электрического поля — её пропускают через него. В этот момент происходит перенос ионов растворенных солей: анионы распределяются к анодам, катионы — к катодам.
Установка для электродиализа имеет три камеры, образованные анодной и катодной диафрагмами. Срединный отсек — это резервуар, через который проходит обрабатываемая жидкость. Сквозь неё пропускают ток, который затем делит ионы солей на катоды и аноды.
Плюсы и минусы методов
Каждый из способов обессоливания отличается рядом преимуществ и недостатков. Особенно их должны учесть те, кто хочет апробировать методы для домашнего применения.
Ионообменные установки отличаются такими достоинствами:
К минусам ионообменного метода относятся:
Расходы на обслуживание ионообменной системы меняются пропорционально концентрации солей в жидкости.
Для обратноосмотической установки характерны такие плюсы:
Минусами обратного осмоса являются:
Установки обратного осмоса монтируют в частных домах и квартирах под кухонную мойку.
Электролиз в быту не применяется, поскольку расходы на электроэнергию и саму установку нецелесообразны.
Чаще в домашних условиях применяют термический способ обработки (кипячение) или фильтрование через угольные картриджи. Однако это лишь смягчает жидкость, но не избавляет от минеральных растворенных примесей.
Обессоливание воды: для чего оно нужно
Обессоливание воды: для чего оно нужно
Обессоливание воды: для чего оно нужно
Согласно наблюдениям ученых, на Земле с каждым годом неуклонно снижается количество пресной воды. Возможно, не за горами то время, когда вода будет представлять собой наивысшую ценность для человека и станет причиной войн и раздоров. Устранить эту проблему можно лишь одним способом – найти оптимальный способ обессоливания воды. В данной статье мы подробнее рассмотрим обессоливание воды и методы, с помощью которых этого можно добиться.
Из этой статьи вы узнаете:
В чем заключается обессоливание воды
Для чего необходимо обессоливание воды
Какими методами достигается обессоливание воды
Возможно ли в домашних условиях провести обессоливание воды
В чем заключается опреснение и обессоливание воды
Процесс обессоливания воды имеет много интересных особенностей. По своему составу вода содержит определенное количество солей, поэтому ее обессоливание можно выполнять различными путями. В основном, это снижение жесткости (можно убрать соли жесткости из воды) и опреснение (устранение лишних солей из воды).
Обессоливание воды – это понижение концентрации солей в исходной жидкости до нужного уровня. При необходимости может быть выполнено полное и частичное обессоливание.
Для понимания основного различия между опреснением и обессоливанием, далее приведем толкование того и другого энциклопедией. Это позволит снизить путаницу между данными понятиями.
Опреснение (с точки зрения СанПин) – это удаление солей общего назначения из воды до показания 1 тыс. мг на литр.
Обессоливание – это уменьшение концентрации солей до показателей 5 мг и ниже. Данное значение включения солей применяется при производстве дистиллированной воды. Таким образом, опреснение – это производство с целью создания питьевой воды, а обессоливание – это производство воды специального назначения (например, для фармацевтической и химической промышленности).
Таблица содержит характеристики концентрации солей в воде разного назначения.
Вид водных ресурсов
Содержание солей (грамм на литр)
Питьевая особого назначения
Методы обессоливания воды
Следовательно, морская вода не может быть задействована на каком-либо производстве либо в пищевых целях. Запасы пресной воды на Земле ограничены, при этом численность населения неуклонно возрастает. В связи с этим человечество находится в постоянном поиске актуальных технологий опреснения воды, отвечающих новым уровням безопасности, экономичности и удобства.
Рассмотрим ряд методов полного обессоливания воды:
Наиболее знаменитый и часто применяемый способ обессоливания воды с повышенным прокаленным растворенным остатком – это испарение и конденсация пара. Для выполнения обессоливания воды при помощи дистилляции используют испарители, различные по производительности, энергопотреблению и конструкции. Наиболее широкое распространение, несмотря на высокую стоимость, получили паровые и электрические дистилляторы.
Испаритель – это котел низкого давления. В него поступает вода, и здесь она делится на пар и концентрат со значительным солесодержанием. Этот концентрат постоянно либо периодически сбрасывается. С целью достижения более высокой степени очистки воды следует осуществлять медленное кипячение. Тогда тяжелые примеси не уносятся паром и не оказываются в дистилляте. Многоступенчатость дистилляционных установок позволяет снизить расход энергии. Опять же, большее число ступеней испарения существенно расширяет площадь общей поверхности нагрева аппаратов. В результате увеличиваются капитальные затраты на обессоливание.
Использование прозрачного кварца или платины для изготовления трубопроводов, испарителей, арматуры, теплообменников, и установок позволяет получить обессоленную воду особой степени чистоты. Иные металлы и материалы совершенно не подходят.
Статьи, рекомендуемые к прочтению:
В электрическом поле, созданном при пропуске постоянного тока через слой воды, осуществляется перенос ионов растворенных в воде солей. При этом анионы направляются к аноду, а катионы – к катоду.
Катодная и анодная диафрагмы выделяют между катодом и анодом три отсека. В центральном отсеке – обессоливаемая вода. Анионы под влиянием постоянного тока направляются в анодный отдел, а катионы – в катодный.
Этот метод отличается довольно высокими затратами на электроэнергию и существенной стоимостью оборудования.
Соответственно, ни один из указанных методов не дорос до промышленных масштабов.
Рассмотрим этот метод обессоливания более подробно, так как его экономическая эффективность доказана, а также он позволяет достичь оптимального уровня очистки воды.
В итоге обессоливания ионным обменом из воды удаляются анионы и катионы растворенных в ней солей. При этом может быть достигнуто почти полное обессоливание воды. Все зависит от самой схемы установки и режима ее использования.
Иониты обеспечивают весь процесс обессоливания. Они являются малорастворимыми в воде полимерными веществами. У каждого из них есть подвижный ион. При некоторых условиях ион вступает в реакцию обмена с ионами аналогичного знака, имеющимися в растворе. В ходе контакта с водой иониты увеличиваются. При этом их объем может стать в 1,5-2 раза больше.
Каждый ионит имеет определенную обменную емкость: динамическую, статическую, полную и рабочую. Данная характеристика вычисляется из единиц массы сорбируемых веществ, разделенных на единицу массы либо объема ионита.
По ходу очистки происходит уплотнение ионитов. В дальнейшем иониты подвергают регенерации, для выполнения которой необходимо их взрыхлить очищенной водой. Далее следует их отмывка водой.
Извлекаемые из ионитов компоненты находятся в растворах щелочей и кислот и являются продуктами регенерации. Их называют элюаты. Самыми насыщенными по составу являются первые порции элюатов. С целью дальнейшей утилизации важных продуктов необходимо произвести их обработку и нейтрализацию (посредством смешения кислых и щелочных элюатов и введения кислоты либо щелочи).
Обмен катионов на катиониты происходит по типовой реакции:
Ме + + Н[К]Ме[К] + Н +
где [К] – сложный комплекс катионита; Ме + – катионы солей, которые извлекают из вод.
Существует несколько видов катионитов: природные и искусственные, органические и минеральные. Последние имеют очень низкую обменную способность и малую стойкость, поэтому не завоевали должную популярность, хотя их цена и невелика. Более распространены в процессах обессоливания органические искусственные катиониты, которые мы и рассмотрим.
Переход в воду Н-ионов и превращение анионов в соответствующие минеральные кислоты происходит в процессе фильтрования посредством Н-катионитового фильтра. Снижается сухой остаток воды.
Катиониты являются синтетическими высокомолекулярными соединениями, при этом важнейшей характеристикой выступает их селективная способность.
Классифицируют слабокислотные катиониты и сильнокислотные катиониты.
Для работы в любой среде следует остановить свой выбор на сильнокислотных катионитах. Слабокислотные катиониты работают лишь в щелочной либо нейтральной среде. Соответственно, важно выбрать сильнокислотный катионит КУ-2, если загружаете катионитовые фильтры всех трех ступеней очистки.
Обратное замещение сорбированных ионов ионами водорода называется регенерацией катионита. Этого можно достичь посредством воздействия на обработанный катионит серной кислотой:
Свойства анионитов
Аниониты представляют собой искусственные смолы, получаемые поликонденсацией или полимеризацией некоторых органических соединений.
Обмен анионов на анионите осуществляется по типовой реакции:
По характеристикам классифицируются слабо- и сильноосновные аниониты.
Поглощением ионов исключительно сильных кислот занимаются слабоосновные аниониты. Эта способность находит свое применение в целях разгрузки сильноосновных анионитовых фильтров.
Таким образом, целесообразно устанавливать в ионитовой установке различные фильтры (и со слабоосновными, и с сильноосновными анионитами).
Читайте материал по теме: Системы водоочистки
Фильтр для обессоливания воды
В настоящее время обычно применяются для обессоливания такие методы:
мембранный вариант – нанофильтрация, обратный осмос;
комбинации любых методов;
Все приведенные методы обессоливания имеют как положительные, так и отрицательные стороны. К примеру, метод ионного обмена экономически невыгоден: смена картриджей, утилизация отходов… Но при определенных показателях данный метод обессоливания воды может оказаться экономически оправдан (в частности, при содержании солей в воде свыше 2 мг).
Кипячение
Кипячение как вариант обессоливания представляет собой процесс доведения воды до состояния перехода в газообразную форму. Далее полученный пар следует конденсировать, что позволит получить чистую воду без примесей солей. Соли излишне тяжелы для испарения. Установка для кипячения обязательно должна обладать неким фазовым переходом, который позволит отделить конденсирующую воду и не запускать ее повторно в процесс.
Кипячение как метод обессоливания получило широкое распространение за счет своей дешевизны и удобства. Отходами данного метода являются твердые соли, а сам процесс не требует никаких реагентов.
Экономическую выгодность данного метода обессоливания снижает то, что в результате получается довольно низкая степень очистки. К тому же в процессе кипячения на стенках оборудования оседают соли, что приводит к потребности дополнительной чистки и даже смены оборудования.
Дистилляция
Дистилляция также является методом обессоливания воды. Для дистилляции используют различные приборы, как одноступенчатые, так и многоступенчатые либо термокомпрессионные. Если рассматривать оптимальную комбинацию, то наилучшим вариантом будет применение дистилляции с ионным обменом либо иным химическим прибором.
Данная комбинация позволяет четко отслеживать количество необходимых реагентов, тепло и затрачиваемую электроэнергию.
Следующим за кипячением среди методов обессоливания воды можно назвать ионный обмен, в котором все элементарно. В приборе содержится определенная смола, адсорбирующая в себя соли. Точнее сказать, она заменяет их на определенный элемент. При этом не требуются какие-либо другие стимуляторы для этого процесса.
Ионный обмен позволяет сделать как полное, так и частичное обессоливание воды. Частичное заключается в смягчении воды посредством ионообменных натриевых смол. Полное проявляется в устранении всех солей и примесей. Близость ионита к микроэлементу, который нужно удалить, напрямую влияет на степень очищения. Находясь очень близко, ионит может действовать быстрее и эффективнее.
Этот способ обессоливания позволяет выполнять его в несколько этапов, а вариант очистной засыпки возможно изменять либо компоновать несколько различных ионитов. Грамотно составленная комплектация ионитов дает возможность получить высочайшую степень очистки воды от большинства примесей.
Лишь применение анионитов сильной степени окисления с целью обессоливания позволяет получить наилучшую степень очистки.
Смешанный фильтр
Разновидностью обессоливания воды выступает очистка посредством смешанного фильтра. В данном случае применяется катионит вместе с анионитом, в результате чего удаляются примеси, заряженные как отрицательно, так и положительно. В итоге достигается нормальный кислотно-щелочной уровень воды, а концентрация солей снижается почти десятикратно.
Положительной стороной такого способа обессоливания является также быстрота очистки. Стоит сказать и о слабых сторонах: довольно сложно разделить отходы катионитов и анионитов, фильтрующая часть также восстанавливается с трудом. В связи с этим подобные установки обессоливания воды мало используются и исключительно для очень специфической воды.
Обратный осмос
И еще одним способом является применение обратного осмоса для обессоливания воды. Главную роль при таком способе обессоливания играет основной фильтрующий элемент. Насколько высока его пропускная способность, настолько эффективнее будут удаляться соли из жидкости.
Может быть выделено несколько степеней очищения в процессе обессоливания:
при нанофильтрации 0,5–0,7;
при низконапорном обратном осмосе – 0,8–0,95;
при высоконапорном – 0,98–0,99.
Таким образом, вода, начисто лишенная примесей, получается исключительно при использовании высоконапорного обратного осмоса.
Останавливая свой выбор на обратноосмотической установке для обессоливания воды, важно учитывать то, что те работы установок, которые публиковались в различных изданиях, выполнялись при температуре +25 ° С. В действительности представляется затруднительным соблюдать такой температурный режим обессоливания, т. к. температура воды склонна к колебаниям.
Возможно ли умягчение и обессоливание воды в домашних условиях?
Современные технологии обессоливания позволяют предоставить покупателям разнообразные варианты умягчителей и очистителей. Широкую популярность приобрело применение умягчителей при стирке одежды.
К сожалению, покупательная способность населения не всегда соответствует их потребностям, поэтому актуальным остается вопрос поиска наиболее эффективного и экономичного метода умягчения воды в домашних условиях.
В сущности, практически невозможно произвести обессоливание и умягчить воду самостоятельно. Отсутствуют эффективные фильтрующие поверхности, доступные рядовому человеку, чтобы он самостоятельно смог произвести качественную очистку с эффектом мембранной. Поэтому вариантов действий немного:
использовать покупную питьевую воду;
бороться с накипью на оборудовании самостоятельно;
Все варианты доступны для использования, хотя максимальную пользу и экономичность может предоставить лишь фильтр-умягчитель. Эффективное умягчение и обессоливание воды достигается в условиях дома лишь покупкой определенного фильтра. Другие перечисленные варианты способны только помочь бороться с вредным налетом.
Приведем перечень доступных домашних средств для борьбы с накипью, которые всегда под рукой:
уксусная эссенция (от 9 %);
В домашних условиях доступны два способа получения мягкой воды, но все они имеют свои последствия. Применяется кипячение либо вымораживание воды для того, чтобы смягчить жидкость. В результате обязательно появляется накипь на посуде, которая при этом использовалась.
Оба этих процесса обессоливания воды экономически невыгодны и совершенно неудобны. Вскипятить воду можно для питья, в крайнем случае, для личного использования в объеме нескольких тазиков, но много ее не заготовишь. К тому же останется проблема с накипью, потому что вода, поступающая в квартиры, практически не фильтруется. Да и в стиральных и посудомоечных машинах накипь будет продолжать образовываться.
Удобно ли это потребителю? Несложно догадаться, что нет. Кипячение воды в домашних условиях никак не сможет конкурировать с использованием специальных приборов для умягчения воды. Хотя даже в этом случае проблема борьбы с накипью остается актуальной.
Не имея возможности приобрести новый фильтр, человек может сразу продумать способы предотвращения появления сильной накипи на бытовых приборах. Широкую известность на просторах интернета завоевал способ борьбы с накипью посредством кока-колы.
Вред этого напитка для здоровья не обсуждает только ленивый. Интернет изобилует информацией на эту тему, но многие продолжать употреблять кока-колу по прямому назначению. Глядя на насыщенный состав этого напитка, нашлись смельчаки, пожелавшие провести эксперименты с очисткой поверхностей.
К сожалению, результат данных экспериментов был неутешителен. Кока-кола в процессе нагревания оказывает негативное воздействие на внутренние поверхности прибора. При этом накипь остается в том же количестве, только меняется ее цвет. При использовании Кока-колы не происходит ни размягчения, ни расслоения отложений. Соответственно, не имеет смысла проводить эксперименты в данном направлении.
Следующим народным способом очистки поверхности считается кипячение воды с картофельными очистками. У данного способа есть самая минимальная эффективность, что сгодится только для профилактики. И то, лишь в ситуации, когда нет физической возможности купить что-то другое.
Следующие два представителя народных технологий заслуженно завоевали свою популярность. Они оказывают положительное воздействие как на стиральную машину, так и на посудомоечную. Это лимонная кислота и уксус. При этом данные средства обессоливания воды обычно есть на кухне каждого человека. Их действительно можно применять для профилактики образования налета.
При этом расход данных средств небольшой, а профилактику следует выполнять регулярно. К примеру, обработку стиральной машины следует производить хотя бы каждые полгода. С этой целью в пустую машину (без одежды) засыпается примерно 100 гр. лимонной кислоты в отсек для стирального порошка. Далее машина включается на режим стирки с максимально высокой температурой. Данная процедура значительно снижает риск появления накипи. А в случае приобретения электромагнитного умягчителя, машинку не нужно будет разбирать, чтобы почистить поверхности.
Аналогично действует уксус. Нужно лишь добавить 2 ст. л. в воду из расчета на 1 литр кипяченой воды. Далее надо прокипятить кастрюлю или чайник в течение 10 минут.
Один из наилучших методов умягчения воды в домашних условиях – настаивание воды на куске кремния. Это очень просто и доступно. При том, что кремниевая вода признана наиболее полезной. Не следует слишком долго держать камень в воде, потому что вода может перенасытиться кремнием. Для массового применения есть ряд особенностей – большие временные затраты на получение мягкой воды, малый объем, и к тому же кремний должен быть качественный.
Другой способ – добавление в воду растворенной марганцовки. Хотя данный способ ближе к обеззараживанию, чем к умягчению. Следует с осторожностью отмерять необходимо количество вносимой марганцовки. Гарантировать мягкость воды такой фильтр умягчения не сможет.
Соответственно, все вышеперечисленные методы обессоливания воды не способны дать нормального качественного умягчения. В связи с этим все же следует задуматься о приобретении фильтров.
Специальный прибор значительно упростит процесс умягчения воды в домашних условиях. Так как фильтров много, то и выбирать каждый потребитель может, опираясь на собственные запросы и финансовые возможности.
По популярности покупаемые фильтры для бытового использования выстроились в следующем порядке:
Вполне объяснимо, что фильтрующие установки обессоливания воды выстроились четко в зависимости от их стоимости: от самых дешевых до самых дорогих. Современный отечественный потребитель находится в большой зависимости от собственного бюджета. Практически никто не готов задуматься и просчитать расходы в долгосрочной перспективе.
Фильтр-кувшин завоевал огромную популярность для обессоливания и умягчения в домашних условиях. Это реагентный прибор, хорошо зарекомендовавший себя за счет быстрых обменных процессов. Он приятен внешне, удобен и прост в эксплуатации. Обычный кувшин, внутри которого находится картридж, прикрепленный на емкости, куда заливают воду. Каждый кувшин обладает почти герметичной крышкой.
Ключевым элементом фильтр-кувшина является сменный картридж. Картридж состоит из ионообменной катионной смолы и имеет малые размеры. Смола обычно выпускается в виде красивых гелевых шариков. При контакте жестких солей со смолой, происходит интересный процесс.
Внутри смолы содержится натрий, который сам по себе плохо взаимодействует со структурой вещества. Соли жесткости при реакции со смолой образуют прочные связи, буквально притягиваясь к ней. Таким образом осуществляется смена ионов. При этом не требуются какие-либо каталитические стимулы. В результате фильтр-кувшин показывает наивысшую скорость обмена и умягчения соответственно. Скорость естественного умягчения.
Отрицательной стороной домашнего фильтра является ограниченность кувшина по объему. В то же время выпускаются магистральные версии подобного фильтра обессоливания воды. И пусть они стоят выше, но способны обеспечить всю квартиру мягкой водой питьевого качества. Известен и другой недостаток. Фильтр является реагентным, т. е. он может восстанавливаться посредством промывок насыщенным солью раствором. А это недопустимо для питьевого фильтра. В связи с этим требуется постоянная замена картриджа после истечения его срока годности. В результате, за год расходы на подобные картриджи могут равняться стоимости одного или двух электромагнитных умягчителей. Соответственно, экономически кувшин не совсем выгоден.
Наиболее экономически целесообразно покупать электромагнитный умягчитель для домашнего использования. Его размеры меньше, чем ионообменного, и он удобен при монтаже (не требует врезаний). Данный умягчитель не имеет эффекта привыкания воды, как у простого магнитного, и за таким прибором не придется ухаживать и что-то менять.
Кроме умягчения воды, подобные фильтры дают другой интересный эффект. В процессе функционирования они способствуют очистке поверхности от старой накипи. Соответственно, в бойлере и стиральной машине не будет накипи без каких-либо усилий. Расход электроэнергии при данном способе минимальный, да и прибор отличается долгим сроком службы, что делает его очень выгодным. В связи с этим он оптимально подходит для использования его в качестве магистрального прибора для обработки всей воды в квартире.
Если вы хотите получить систему водоочистки, которая будет отвечать всем требованиям, лучше обратиться к специалистам. На российском рынке присутствует немало компаний, которые занимаются разработкой 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!