Ионообменная очистка сточных вод катиониты

В настоящее время ионообменные смолы имеют широкое применение в различных отраслях промышленности и, в частности, для очистки сточных вод разного состава [2, 3]. Но среди многочисленной литературы по ионообменной очистке сточных вод разного состава есть лишь одна книга по ионообменной очистке сточных вод, имеющих состав, подобный составу сточных вод заводов ОЦМ [4].. Автор этой книги ограничивается описанием очистки на катионите. [c.41]

Ионообменные методы очистки сточных вод от катионов цветных металлов не могут применяться при минерализации сточных вод более 3—4 г/л. [c.1079]

Ионы цинка. Цинкование поверхности изделий как метод антикоррозийной защиты широко применяется в гальванотехнике. Для очистки сточных вод, содержащих 100 мг/л цинка и более, а также серную кислоту и минеральные соли, применяют Ма- или Н-катионирование. При использовании сульфо-катионита КУ-2 в Н-форме динамическая объемная форма его (в пересчете на воздушно-сухой продукт) по двухвалентному цинку до проскока составляет 2—3 мг-экв/г, причем соотношение концентраций ионов цинка и водорода (или натрия) мало влияет на обменную емкость катионов. Содержание минеральных примесей резко снижает емкость катионитов, поэтому перед ионообменной очисткой необходимо произвести деминерализацию воды любым из освоенных методов (отстаиванием, фильтрацией, центрифугированием и др.). Обменная емкость слабоосновных катионитов (например, КБ-4) по цинку составляет 5 мг-экв/г даже при высокой степени минерализации воды, но эти катиониты могут применяться только для нейтральных и слабощелочных сточных вод. [c.74]

Большое значение приобрела очистка промывных вод гальванических производств методами ионного обмена [15]. Перед ионообменными фильтрами ставят механический напорный фильтр для защиты ионообменных фильтров от механических загрязнений. Сточную воду после механических фильтров подают на сильнокислый катионит в Н-форме, на котором удаляются имеющиеся в воде катиониты. Фильтрат после катионитного фильтра содержит кислоты, соответствующие содержащимся в стоках анионам, его pH равен 2,7—3,7. Фильтрат подают далее на слабоосновный анионит в ОН-форме, где происходит удаление анионов. Кроме того, анионитный фильтр задерживает часть поверхностно-активных веществ. Вода, полученная таким образом, повторно используется в производственных процессах. [c.139]

Ионообменная обработка используется для очистки сточных вол химических производств от органических загрязнителей. В качестве примера можно привести ионообменную очистку сточных вод производства хлоранилина от смесей анилина с хлоранилином. Подкисленная (соляной кислотой) необработанная сточная вола сначала на фильтре отделяется от выпавших при подкислении взвешенных веществ, затем поступает в блок последовательно расположенных ионообменных колонн с общей высотой слоя катионита КУ-2 не менее 3 м. Обычно две колонны работают в режиме ионного обмена, а одна регенерируется при помоши аммиачно-метанольного раствора. После регенерации катионит для перевода в водородную форму промывают 8-10-процентным раствором соляной кислоты. Обработанная сточная вода имеет слабокислую реакцию и должна перед сбросом нейтрализоваться известковым раствором. Регенерационный раствор перегоняется на ректификационной колонне, и выделяемые при этом амины идут на утилизацию. [c.66]

Использование И. в. вместо гранулированных ионообменных смол создает во многих случаях существенные преимущества. Благодаря высокоразвитой активной поверхности И. в. скорость ионного обмена (как сорбции, так и десорбции) на них значительно выше (в 20— 30 раз). Повышенная гидрофильность волокон, полученных на основе гидрофильных полимеров (целлюлоза или поливиниловый спирт), обусловливает большую степень набухания И. в. и, следовательно, высокие скорости диффузионных процессов. Использование И. в. в виде тканей дает возможность рационализировать аппаратурное оформление процесса ионного обмена (применепие бесконечной ленты, фильтрпрессов с зарядкой ионообменной ткани). Ионообменные ткани могут применяться также в качестве мембран ионообменных. Возможно использование И. в. для хроматографич. разделения белков, для очистки нек-рых гормонов и др. Особое значение имеет использование И. в. для очистки сточных вод от ртути, фенола, никеля и др., для улавливания ценных металлов и иода из разб. водных р-ров, для разделения смесей ионов металлов. Так, И. в. из полимеров, содержащих фосфорнокислые группы, м. б. использованы для разделения смеси катионов Fe +, u +, Ni +, для улавливания ионов С1 +, U0 +, и +, Th + и др., разделения двухкомпонентных смесей катионов Bi + и РЬ +, Сц + и d + и др. И. в. могут использоваться как исходные продукты для сгтнтеза других типов волокон со специальными свойствами, напр, антимикробных волокон. [c.432]

Ионный обмен — извлечение из водных растворов различных катионов и анионов при помощи ионитов — твердых природных или искусственных материалов, практически нерастворимых в воде и в органических растворителях, или искусственных смол, способных к ионному обмену. Ионообменная очистка позволяет в ряде случаев утилизировать ценные компоненты сточных вод и обеспечить высокую степень их деминерализации. [c.502]

Ионообменную очистку широко применяют для умягчения воды при водоподготовке, а также для сорбции из сточных вод органических соединений, преимущественно кислотно-основного характера. Катионит КУ-2 в Н+-форме используют для очистки сточных вод производства полиамидов от алифатических аминов— гексаметилендиамина, содержащегося в стоках производства полиамида 6,10, и триэтиламина, содержащегося в стоках (и их дистилляте) производства поликарбоната. Статическая емкость катионита при концентрации аминов 52—120 мг/г составляет 13—34 мг/г динамическая емкость при концентрации аминов более 1000 мг/л достигает по гексаметилендиамину 200—220 мг/г, а по триэтиламину — 270—310 мг/г. Полная обменная емкость катионита составляет соответственно 270—310 и 340—360 мг/г. [c.208]

Подобные исследования очень важны не только для оценки поведения многовалентных катионов в системах с неионогенными ПАВ при очистке сточных вод, но и для определения возможностей извлечения таких ПАВ вместе с ионами (например, ионной флотацией). При очистке сточных вод, содержащих ионы магния, кальция и др. (последние встречаются практически в любых сточных водах), особенно с применением высокоэффективных ионообменных методов, не- [c.42]

Практическое применение для очистки сточных вод получили синтетические ионообменные смолы. Соединения эти состоят из пространственно сшитых нерастворимых в воде углеводородных цепей (матрицы) с фиксированными на них активными ионоген-ными группами, имеющими заряд, который нейтрализуется расположенными внутри полимера ионами противоположного знака — противоионами, способными вступать в реакции обмена с ионами того же знака, находящимися в растворе. При отрицательном заряде фиксированных групп ионит обменивает катионы (катионит), при положительном — анионы (анионит). [c.163]

Сущность процесса ионного обмена. В середине XIX в. было открыто свойство почв обменивать в эквивалентных количествах входящие в их состав ионы на дрз гие ионы, содержащиеся в почвенном растворе. Способность к ионному обмену была позднее открыта и у некоторых природных алюмосиликатов (глауконитов, бентонитов). Первый искусственный минеральный ионообменный материал был получен в начале XX в., но из-за малой механической и химической стойкости и недостаточно высокой способности к ионному обмену он не нашел широкого применения в практике. Несколько позднее обработкой бурых углей серной кислотой был получен сульфоуголь, обладающий способностью к обмену катионов. Первый полимерный ионообменник, синтезированный Адамсом и Холмсом в 1935 г., положил начало большому количеству работ по синтезу новых ионообменных материалов, по изучению их свойств и применению в различных отраслях хозяйства. Наиболее ши Уоко используются ионообменные материалы в практике подготовки природных и очистки производственных сточных вод. Природные, искусственные и синтетические материалы, способные к обмену входящих в их состав ионов на ионы контактирующего с ними раствора, называются ионитами. Иониты, содержащие подвижные катионы, способные к обмену, называются катионитами, а обменивающие анионы — анионитами. Наибольшее практическое значение для очистки воды имеют органические полимерные иониты, которые являются полиэлектролитами. В этих соединениях одни ионы (катионы или анионы) фиксированы на углеводородной основе (матрице), а ионы противоположного знака являются подвижными, способными к обмену на одинаковые по знаку заряда ионы, содержащиеся в растворе. [c.80]

Имеется возможность придавать ионообменные свойства также отходам производства, образующимся при переработке ПАН-волокон в тканые и другие текстильные изделия. В частности, сорбенты такого типа получали обработкой отходов производства одного из комбинатов верхнего трикотажа кремнийорганическими соединениями, обеспечивающими высокий pH раствора [5—10]. Обменную емкость этих волокон можно повысить до 4,5 мг-экв г, ес. и совместить процесс омыления нитрона с одновременной обработкой гидразингидратом. Сорбенты этого типа использовались для очистки сточных вод от катионных красителей и поверхностноактивных веществ ОП-7 и ОП-10. [c.87]

Рис. 12.32. Схема ионообменной очистки сточных вод производства хлорани-лина на катионите КУ-2 в водородной форме

Ионообменные волокна наряду с уже описанным применением [1] могут представлять значительный интерес в качестве сорбентов для очистки сточных вод красильно-отделочных производств. В данном случае существенным является то, что ионитам ка волокнистой основе присущ ряд свойств, весьма благоприятных для сорбции сложных органических соединений и в том числе красителей. В связи с этим в настоящей работе изучались закономерности ионообменной сорбции волокнами — ионитами красителей катионного синего 2К, прямого чисто-голубого, которые широко применяются в красильном производстве. [c.97]

Следует отметить, что при однократной сорбции любого из взятых красителей из ванны с концентрацией 1,25 и 0,5 г/л (что отвечает содержанию соответственно прямого чисто-голубого и катионного синего 2К в отработанных красильных ваннах одного из обследованных производств) используется лишь 1/30 часть емкости ионообменных волокон. В связи с этим несомненный практический интерес представляет изучение возможности многократного использования волокон (без их регенерации) для извлечения красителей. При технологическом оформлении процесса очистки сточных вод целесообразнее применять анионообменное волокно в ОН-форме и катионообменное в Н-форме, поскольку при этом отпадает необходимость перевода волокна из од- [c.98]

Предлагаемый нами ионообменный метод очистки кислых сточных вод заводов ОЦМ заключается в последовательном пропускании кислой сточной воды через катионит, на котором сорбируются все ионы металлов, а затем — через анионит, на котором сорбируется серная кислота. Сточная вода из баков-отстойников подается не сразу на колонны с ионитами, а скачала проходит через фильтр со стеклотканью для очистки от механических примесей, а затем через фильтр с активированным углем для очистки от малых количеств масла, содержащегося в воде. Попадание масла па ионит снижает его емкость, так как, обволакивая частицы смолы, нарушает нор- [c.41]

Ионообменной очистке от органических электролитов поддаются преимущественно маломинерализованные сточные воды. При извлечении органических оснований или их солей (алифатических или ароматических аминов, азотистых гетероциклов и т. п.), образующих одновалентные катионы, важно, чтобы минеральный состав сточных вод определялся солями щелочных металлов, поскольку двухвалентные катионы кальция, магния и тем более трехвалентные катиоь ы, например железа, поглощаются катионитами настолько сильнее органических катионов, что вытесняют последние в раствор в широком интервале соотношения концентраций. [c.347]

Ионообменные методы получают все более широкое применение для удаления примесей из сточных вод. Общие принципы ионного обмена описаны в XIV.3. Для очистки сточных вод используют как катионирование, так и анионирование. При катио-нированни вредные катионы сточных вод обмениваются на безвредные ионы ионита. Например, для удаления ионов из сточной воды последнюю можно подвергнуть Ыа-катиониро-ванию [c.395]

Один из новых и перспективных методов очистки производственных сточных вод — очистка на ионообменных фильтрах. Для этого применяют ионообменные смолы (катионообменные и анионообменные), которыми извлекают металлы цинк, серебро, хром, никель, радиоактивные вещества. Процесс очистки на ионообменных фильтрах заключается в следующем. Через фильтр, загруженный ионообменными смолами, пропускают сточную жидкость, содержащую катионы металлов. В ходе ионообмена металлы задерживаются в фильтре, а ионы водорода или натрия уходят с очищенной водой. По мере загрязнения фильтр регенерируют раствором поваренной соли. Регенерационный раствор в процессе промывки фильтра насыщается ионами тяжелых металлов. [c.200]

В общем случае селективность ионообменных мембран ограничена избирательным переносом катионов (катионообменные мембраны) или анионов (анионообменные мембраны). Соответственно основная область их применения в электродиализе — суммарное выделение катионов или анионов из растворов с целью обессоливания морской воды или очистки сточных вод. Применение электродиализа для суммарного концентрирования ионных форм элементов в аналитических целях ограничено, с одаюй стороны, неполнотой концентрирования и, с другой стороны, протеканием электрохимических реакций на электродах с участием концентрируемых форм, что приводит к усложнению их последующего аналитического определения. [c.218]

Процесс очистки на ионообменных фильтрах состой в следующем. Через фильтр, загруженный ионообменными смолами, пропускают сточную жидкость, содержащую катионы металлов. В ходе ионообмена металлы задерживаются в фильтре, ионы водорода или натрия уходят в очищенную воду. По мере загрязнения фильтра он регенерируется раствором поваренной соли. [c.252]

Для очистки сточных вод применяют нерастворимые в воде синтетические ионообменные смолы, в углеводородных цепях (матрицах) которых внедрены активные ионогенные группы. В зависимости от знака заряда противоионов этих групп различают катиониты, вступающие в реакцию обмена с содержащимися в обрабатываемой воде катионами, и аниониты, обменивающие анионы. Катиониты могут быть сильнокислотными или слабокислртными, а аниониты - сильноосновными или слабоосновными. Сильнокислотные катиониты позволяют проводить процесс в любых средах, а слабокислотные - в щелочных и нейтральных. Слабоосновные аниониты обменивают анионы сильных кислот и не способны обменивать анионы слабых минеральных кислот. Сильноосновные аниониты могут обменивать ОН-ионы своей активной группы на анионы растворенных в воде слабых кислот. Применяют и иониты смешанного типа, проявляющие свойства смеси сильной и слабой кислот или оснований. [c.229]

Если сточные содержат легко восстанавливаемые примеси, то их можно отделить методом восстановления. В качестве восстановителей используют водород, гидразин, алюминий, диоксид серы и др. Например, триоксид хрома можно восстановить диоксидом серы 2СгОз + 3802 = Сг2(804)з Ионообменные методы получают все более широкое применение для удаления примесей из сточных вод. Общие принципы ионного обмена описаны в 8.6. Для очистки сточных вод используют как катионирование, так и анионирование. При катионировании вредные катионы сточных вод обмениваются на безвредные ионы ионита. Например, для удаления ионов из сточной воды последнюю можно подвергнуть Ма-катионированию [c.493]

Все предложенные схемы ионообменной очистки указанных вод могут быть сведены к следующим операциям 1) фильтрация сточных вод от взвесей, ка-тионированив для удаления катионов и анионирование для извлечения хромовой кислоты 2) регенерация катионита кислотой и анионита щелочью 3) от- [c.567]

В воде ионообменные смолы под влиянием осмотических явлений набухают. На этот процесс существенно влияет величина гидратации фиксированных ионов и про-тивоионов. Препятствуют набуханию смол частота и длина радикалов дивинилбензола, сшивающих длинные углеводородные цепи полимеров стирола с образованием трехмерной сетчатой структуры. Ясно, что чем больше степень сшивания полимерных цепей, тем более жесткую структуру имеет смола и тем меньше она набухает в водных растворах. Сохранение электронейтральности полимера при обмене ионов является причиной того, что обмен противоионов может совершаться только в эквивалентных количествах, т. е. 1 г-экв ионов, вытесненных из смолы, замещается 1 г-экв других ионов того же знака, Следует отметить, что область pH, в которой осуществляется обмен ионов, зависит от константы диссоциации ионообменных групп смолы. Так, сульфокислотные катиониты, например смола КУ-2 (р/(лис < I), способны к обмену ионов водорода на другие катионы в широком интервале pH и при pH > 2,5—3 кислотность на обмен практически не влияет. Карбоксильные катиониты (р/Сднс = 5—6) обменивают свои ионы при pH > 7 и могут использоваться только в солевой форме. Катиониты, содержащие фенольные гидроксильные группы, способны к обмену лишь при pH > 8, т. е. в области значений pH, отвечающей диссоциации фенольных групп. Все это необходимо учитывать при выборе смол для очистки промышленных сточных вод. [c.133]

Ионообменный метод обессоливания воды, как правило, осуществляют по одноступенчатой схеме последовательным фильтро-ванием через Н-катионит и анионит АН-2Ф (АН-2ФН) или АН-31 с регенерацией катионитовых фильтров азотной либо соляной кислотой, а ионитовых фильтров — аммиаком и раствором едкого натра. Остаточное содержание соли в воде, прошедшей ионитовые фильтры, допускается не более 150 мг/л при содержании солей в исходных стоках 3 000 мг/л, не более 25 мг/л при содержании соли 2000 мг/л и не более 15 мг/л при содержании соли 1500 мг/л. Если к качеству потребляемой в производстве воды не предъявляются повышенные требования в отношении содержания соли, такую воду можно получить смешением воды, прошедшей ионообменную обработку, с необработанной водой. Если же очищенные сточные воды используют для питания котлов, необходимо проводить ее предварительное обескремнивание, для чего предусматривают двух- или трехступенчатую ионоо бме Н ую очистку. Вода после такой обработки содержит не более 1 мг/л солей и не более 0,2 мг/л кремниевой кислоты. [c.52]

Наибольшее распространение природные неуглеродные сорбенты получили для обесцвечивания воды. Катионные красители, широко применяемые для окраски текстиля, как правило, биохимически неокпсляемы и присутствуют в стоках в концентрации до 30—50 мг/дм . Разработана технология очистки промышленных сточных вод, при которой бентонитовые глины, обладающие и сорбционными, и ионообменными свойствами, снижают концентрацию красителей от 50 до О—3 мг/дм при дозе сорбента 15—20 мг/мг красителя. При этом Ск зависит не от Со и дозы сорбента (выше некоторого значения), а от его типа, индивидуальных особенностей. Изотермы сорбции на глинах сильно выпуклые, а предельная сорбционная емкость сорбента по катионным красителям составляет 50—70 мг/г, доля несорбируемых загрязнений от 5 до 90% [100]. При дозировании 200 и 500 мг/дм нурлакской глины в виде суспензии или в сухом состоянии остаточная концентрация красителя составляла 10—12 и 2—2,5 мг/дм независимо от способа введения сорбента [2, с. 6 100, с. 17]. [c.95]

Процесс очистки на ионообменных фильтрах состоит в следующем. Через фильтр, загруженный ионообменными смолами, пропускают сточную жидкость, содержащую катионы металлов. В ходе ионообмена металлы задерживаются в фильтре, ионы водорода или натрия уходят в очищенную воду. По мере загрязнения фильтра он регенерируется раствором поваренной соли. Регенерационный раствор в процессе промывки фильтра насыщается ионами тяжелых металлов. [c.252]