Ионообменное опреснение и обессоливание воды

Важное значение в связи с получением дистиллированной воды для использования в различных областях техники и химической технологии и в связи с опреснением морской воды приобрело использование ионообменных процессов для полного удаления из воды ионов — обессоливание воды. Для обессоливания используются высокоэффективные органические ионообменные смолы с емкостью обмена, достигающей 10 г-экв/кг. Ионообменные смолы представляют собой полиэлектролит, цепи которого сшиты в единую трехмерную сетку. Такая структура обеспечивает высокую механическую прочность гранул и мембран из ионообменных смол. В воде смолы набухают, и все ионогенные группы в объеме гранул становятся доступными для ионов, растворенных в воде. [c.213]

Еще в начале XX в. изобретен способ обессоливания воды методом электродиализа. Было найдено, что при пропускании постоянного тока через воду, ионы солей движутся к электродам. Поставив на пути ионов пористые диафрагмы (мембраны), можно скапливать опресненную воду в межэлектродной части, а рассолы — в камерах, ближе к электродам. Однако многие годы электродиализ не находил применения из-за низкого (16—18%) к. п. д. установок. Это препятствие помогли преодолеть диафрагмы из ионообменных смол в виде листов, а затем и пленок. Они обладают высокой избирательной проницаемостью по отношению к катионам или анионам. В многокамерных установках с катионитовыми или анионитовыми диафрагмами коэффициент использования электроэнергии достигает 90% и более. Среди ионитных мембран выделяются своим качеством пленки из сополимера, получаемого радиационной прививкой стирола к тефлону. Схема одной из таких установок изображена на рис. 6. [c.71]

Больщое значение ионный обмен имеет в агрохимии, процессах жизнедеятельности и химическом анализе. Метод ионообменной сорбции применяют для умягчения или обессоливания воды (например, для опреснения морской воды), удаления солей из сахарных сиропов, молока, вин, растворов фруктозы, дубильных веществ, продуктов гидролиза сельскохозяйственного сырья, растворов лекарственных препаратов (антибиотиков, витаминов, алкалоидов), для удаления ионов кальция из плазмы крови перед ее консервацией, для очистки от минеральных ионов растворов органических реагентов, для очистки сточных вод от фенола и тяжелых металлов, а также для извлечения (концентрирования) ценных ионов, находящихся в микродозах в растворе (например, редкоземельных элементов). Ионный обмен широко применяют в гидрометаллургии — для извлечения благородных, цветных и редких металлов из сбросных растворов (например, ионов из стоков гальванических цехов), для улавливания и концентрирования радиоактивных ионов и ионов меди из стоков медноаммиачного производства искусственного шелка [4]. [c.167]

Ионообменные установки для опреснения и обессоливания воды работают на принципе последовательной обработки ее вначале Н-катионитом, а затем ОН-анионитом [33, 43]. Н-катионитовые установки Для умягчения воды можно применять для обессоливания воды в том случае, если отношение карбонатной жесткости к общей в исходной воде близко к единице. В противном случае при нейтрализации образующихся после Н-катионирования соляной и серной кислот в воде остаются минеральные соли в количествах, эквивалентных некарбонатной жесткости. Поэтому для удаления анионов этих кислот воду пропускают через слой анионита. После такой обработки вода имеет сухой остаток от 5 до 25 мг/л. [c.243]

Мембраны ионитов используются для тех же целей, что и ионообменные смолы, но их применение для фильтрования и обессоливания водных растворов под гидростатическим давлением более эффективно. Электродиализ с использованием мембран в качестве сепараторов широко применяют для опреснения соленых вод и для удаления электролитов из коллоидных растворов и суспензий, для регенерации травильных растворов, при электрохимических синтезах и в других производствах. [c.237]

Обессоливание и опреснение воды осуществляются термическими, ионообменными и электрохимическими методами (43]. [c.236]

Из искусственных смол были получены сорбенты, пригодные для обмена анионами с растворами электролитов, что позволило осуществить опреснение или полное обессоливание воды методом ионного обмена, применить простой и экономически более выгодный метод очистки сахаристых веществ, производить извлечение фенола из сточных вод и решить другие аналогичные вопросы. Использование смол в качестве основы для синтеза ионообменных сорбентов позволило изменять свойства этих веществ, что обеспечило возможность их применения в разнообразных отраслях промышленности. [c.101]

За последние годы изучаются разнообразные методы опреснения морской воды и воды соляных озер для орошения близрасположенных земель с целью их сельскохозяйственного использования. Кроме дестилляции (перегонки) соленой воды, ее вымораживания и других физических методов, за последнее время в больших масштабах проведены успешные опытные работы по опреснению морской воды химическим методом, с помощью полимерных веществ — ионообменных смол (так называемых ионитов), обладающих способностью извлекать из растворов нежелательные ионы солей. Подлежащая обессоливанию (опреснению) вода пропускается через фильтры, состоящие из зерен или пористых пластин из ионообменных смол, которые извлекают из воды соли. [c.97]

Как и в случае умягчения воды (см. гл. XVI), ионообменные методы опреснения и обессоливания основаны на использовании ионитов. Сущность их заключается в последовательном пропускании воды через Н-катионитовый, а затем ОН-анионитовый фильтры (рис. 338). В Н-катионитовом фильтре содержащиеся в воде катионы, главным образом кальциевые, магниевые и натриевые, обмениваются на ион водорода катионита (свойства катионитов см. стр. 406) [c.462]

Широкому распространению обессоливания и опреснения воды в производственной практике препятствуют значительная сложность оборудования и его эксплуатации, а также большие затраты мощности. В многоступенчатых испарителях расход мощности достигает 50 квт-ч/м . Ионообменные установки, находящие все большее применение, при высоком солесодержании в воде (до 2 г/л) экономически не рентабельны, а электрохимические опреснители еще не вышли из стадии полупроизводственных исследований. [c.236]

Получение пресных вод путем обессоливания соленых и солоноватых вод очень важно прежде всего для многих стран, расположенных целиком или частично в засушливых зонах. В настоящее время даже в странах, обладающих большими природными ресурсами пресных вод, развитие промышленности, повышение культуры земледелия и рост населения требуют пресной воды во все возрастающих масштабах. Существуют различные способы опреснения воды дистилляция, вымораживание, опреснение с помощью ионообменных смол, солнечное опреснение, электрохимическое опреснение. Наиболее широко используется дистилляция. [c.89]

Диапазон применения синтетических н природных ионообменнп-ков в настоящее время чрезвычайно широк — от миллиграммовых лабораторных колонок до многотонных водоумягчительных установок. Некоторые области их использования представлены в настоящем сборнике. Прежде всего, ионный обмен применяется для изучения состояния элементов в растворах (комилексообразование, полимеризация и т. д.) сюда же относятся все лабораторные работы со смолами в аналитическом аспекте. Далее идут исследования, результаты которых используются в заводских масштабах,— регенерация рабочих растворов, обессоливание вод и т. д. Получение чистых солей, фармацевтических и пищевых препаратов осуществляется промышленными предприятиями. Особое значение имеют исследования различных способов регенерации ионообменных колонн Интересными для читателя будут работы в области использования электродиализа для опреснения воды и электрохимической регенерации ионообменных смол, [c.3]

Ионообменные установки для опреснения и обессоливания воды раОо1,1ют на принципе последовательного ее фильтрования вначале через Н-катиониты, затем через аниониты. Последние представляют собой основания или соли с твердым нерастворимым катионом анионы их способны обмениваться в эквивалентных количествах с анионами окружающего раствора. Из выпускаемых отечественной промышленностью ионитных материалов для опреснения и обессоливания воды могут применяться описанные в пп.8.15и 11.5.2 катиониты сульфоуголь, КУ-1 и КУ-2 (сильнокислотные), КБ-4 (слабокислотный), а также аниониты АН-2Ф, ЭДЭ-ЮП (слабоосновные) и АВ-17 (сильноосновный). Слабоосновные аниониты (константа диссоциации 10 и ниже) способны обменивать анионы в кислых средах при pH 7, они извлекают из воды только сильные минеральные кислоты. Сильноосновные аниониты [c.671]

Разработаны и осуществлены в промышленном и опытпо-нромыш-ленном масштабах ионообменные процессы очистки, умягчения, обессоливания и обескремнивания природных вод очистки формалина и ряда других веществ от примесей электролитов очистки сахарных сиропов, пентозных гидролизатов, а также сильных электролитов (рассолов, минеральных кислот) электродиализный метод опреснения засоленных вод и аппаратура для осуществления этого процесса глубокая деминерализация воды и т. п. (К. М. Салдадзе, [c.18]

Вода, поступающая на ионообменные установки для опреснения и обессоливания, должна содержать не более 3000 мг/л солей, не более 8 мг/л взвешенных веществ, иметь цветность не выше 30 град и окисляемость не выше 7 мг/л (при большей окисляемости в технологической схеме предусматривают фильтры с активированным углем устанавливают их перед обессоливающим оборудованием или, что более целесообразно, после Н-катионитовых фильтров перед анионитовыми). В зависимости от требуемой степени обессоливания проектируются одно-, двух- И трехступенчатые установки. Во всех случаях для удаления из воды ионов металлов применяют сильнокислотные Н-катио-ииты с большой обменной емкостью. Воду опресняют в одноступенчатых ионитных установках, в которых ее последовательно пропускают через группу фильтров с Н-катионитом и группу фильтров со слабоосновным анионитом (рис. 11.16, а) углекислота удаляется в дегазаторе, устанавливаемом после катионитовых фильтров или после анионитовых фильтров, если они регенерируются раствором соды или гидрокарбоната натрия. При непрерывной работе установки в каждой группе должно быть не менее двух фильтров. Через ионитовую установку пропускают лишь часть воды, так, чтобы после смешения ее с остальной водой получить [c.996]

К сожалению, методы опреснения небольших количеств соленой воды для одного человека или небольшой группы людей отсутствуют или, но-крайней мере, разработаны недостаточьга, хотя необходимость в них чрезвычайно велика. Учитывая актуальность такого опреснения воды, мы провели ряд исследований по обессоливанию соленой воды в полиэтиленовой фляге при помощи лучших образцов отечественных ионообменных смол катионита КУ-2 и анионита ЭДЭ-ЮП. Эти сорбенты, как показали наши исследования, удовлетворяют гигиеническим требованиям, предъявляемым к смолам, используемым для получения питьевой воды. Кроме того они имеют высокие ионообменные свойства. [c.402]

Второе рождение электрохимический способ опреснения воды пережил после получения ионообменных мембран. Последние представляют собой гибкие тонкие пластины, выполненные из инертного материала, в который впрессованы размельченные зерна катионита (в этом случае диафрагмы называются катионитовыми), либо зерна анионита (анионитовые диафрагмы). Такие диафрагмы обладают избирательной ионопро-водностью, ускоряющей процесс обессоливания. Они устраняют влияние диффузии на ход процесса и характеризуются низким электрическим сопротивлением. Диафрагмы изготовляют горячим прессованием ионитов и [c.411]

Изучение влияния сил неоднородного поля на ДЭС и поведение частиц в полярных средах в связи с технологией формирования электрофоретических покрытий проведено также в работе [15]. Возможность использования электрокипетических явлений для решения прикладных задач при очистке природных и сточных вод с помощью электрофореза и электрокоагуляции, проиллюстрирована обзором [16]. Показано, что методы электрообработки высокотехнологичны и перспективны. На электрофоретических и электрокоагу-ляционных установках, даже для таких слабоконцентрированных систем, как природные воды, достигается 100%-ный эффект очистки по основным параметрам — мутности, цветности и содержанию бактерий. При этом на 10—20% снижается и солесодержание, что может ощутимо уменьшить нагрузку на ионообменные установки при опреснении питьевых и обессоливании технологических вод. [c.15]

Первая технологическая схема опреснения и обессоливания (рис. 2), основанная на типовых ионообменных процессах с применением высокоемких ионитов, а также комплекситов и редокситов, заключается в следующем. Исходную воду общим содержанием солей 3—5 г/л пропускают со скоростью 20—25 м ч [c.248]