Очистка воды ионным обменом выполняется на ионообменных смолах. Их синтез и производство их в промышленных масштабах позволило качественно изменить подход к очистке воды из скважин и колодцев. Системы на ионообменных загрузках компактны, просты в монтаже и обслуживании.
Как работает очистка воды ионным обменом
Ионообменная смола состоит из небольших гранул (порядка 0.5 мм). Поверхность их заряжена, благодаря чему способна притягивать и скапливать ионы противоположного заряда. Так отрицательно заряженная основа покрыта шубой из положительно заряженных ионов (катионов).
Это легкие ионы которые готовы уступить свое место на поверхности более тяжелым. Для катионообменных смол это ионы натрия. Так при прохождении воды через гранулированную ионообменную загрузку ионы Ca2+ занимают место двух ионов Na+ , которые уходят в воду. Благодаря механизму ионного обмена могут извлекаться из воды ионы других тяжелых металлов. В результате в воде после очистки увеличивается количество ионов натрия и снижается концентрация тяжелых металлов: кальция, марганца, железа и др.
Тип смолы определяется зарядом обмениваемого иона
отрицательный — анионообменная
положительный — катионообменная
Удаление карбонатной жесткости (умягчение воды) ионным обменом
В жесткой воде кальция на порядки больше, то удаляется главным образом именно он, тем самым происходит умягчение. Суть процесса проста. Накипь это карбонат кальция — CaCO3. Если удален из раствора кальций, то кислотному остатку нет другого пути как соединиться с водородом с образованием воды и углекислого газа.
Ионообменная емкость
На поверхности гранулы смолы есть много легких ионов, способных уступить свое место. Следовательно загрузка способна работать на очистку и умягчение жесткой воды. Когда все легкие ионы вытеснены с поверхности в воду процесс прекращается, следовательно ионообменная емкость загрузки исчерпана.
Как узнать на сколько хватит ионообменной смолы смолы?
Емкость 1 л ионообменной смолы измеряется в г-экв (мг-экв). Этот показатель нужно просто разделить на жесткость вашей воды и тогда получим, объем воды, который способен умягчить этот объем загрузки (ресурс).
Для примера емкость 1200 мг-экв, жесткость воды 6 мг-экв/л
Ресурс 1 л. загрузки = 1200 мг-экв/6 мг-экв/л=200 л.
Соответственно, после того как через загрузку прошло 200 л. очистка воды ионным обменом уже не работает. Поэтому, чтобы вернуть смоле способность смягчать воду нужно выполнить регенерацию.
Регенерация ионообменных смол
Что делать если ионообменная емкость исчерпана? Менять загрузку не надо. Вся прелесть ионообменного способа умягчения в том, что способность загрузки быстро и просто восстанавливать.
Во время регенерации система отключается от магистрали и очистка воды не происходит.
Очевидно что для этого нужно заменить на натрий все накопленные на грануле ионы. Иными словами запустить процесс ионного обмена в обратную сторону. Это станет возможно, если собрать вокруг гранул смолы много натрия. Другими словами пропустить через ионообменную загрузку концентрированный натриевый раствор. Делается это растворением в воде большого количества обычной поваренной соли.
Почему пойдет обратный процесс? Как известно, одноименные заряды отталкиваются и сильнее от себя отталкивает больший заряд. Общий электрический заряд растворенных натриев в воде настолько велик, что вытолкнет все остальные ионы с поверхности гранул. И натрий снова заполняет освободившиеся места на смоле. Все что было отфильтровано уходит в раствор и далее в дренаж.
Все стадии регенерации
- определение необходимости запуска,
- подготовка раствора соли,
- переход системы очистки в режим регенерации,
- закачка раствора соли в загрузку,
- слив отработавшего раствора в дренаж,
- промывка системы и подключение к магистрали.
можно выполнять в ручном или автоматическом режимах.
Регенерация выполняется многократно, по мере необходимости в течении всего срока службы смолы.
Срок службы смолы для очистки воды ионным обменом порядка 2 лет
Как определить затраты на эксплуатацию системы очистки ионным обменом
Сделать это достаточно просто. Мы уже посчитали что 1 л. ионообменной смолы способен очистить 200 л. воды с жесткостью 6 мг-экв/л. Пусть у нас в системе будет 50 л. засыпки, следовательно ресурс будет 10000 л.
Для регенерации 1 л смолы потребуется 0.12 — 0.15 кг соли. Соответственно на нашу систему 6 — 7.5 л соли. По практике нужно увеличить это значение на 20-30 %. В итоге получится на регенерацию 8-10 л. соли.
Возможно вы заказывали подбор системы. Теперь, можно проверить адекватность специалистов. Если рекомендуют регенерацию через 5000 л. Следовательно делаем вывод хотят заработать дополнительно на поставке соли.
Как теперь посчитать стоимость затрат на обслуживание системы? Берем среднее потребление воды в месяц и делить на ресурс системы. Это даст нам количество регенераций. Соль продается мешками по 25 кг. Сколько ее тратится на одну регенерацию мы выяснили. Соответственно получаем затраты на соль в месяц.
Загрузка...