Обессоливание воды метод ионного обмена

К наиболее распространенным методам обессоливания воды относятся ионный обмен, электродиализ, обратный осмос и дистилляция. [c.40]

Химическое обессоливание воды. При создании мощных тепловых электростанций возникла серьезная проблема получения больших количеств воды высокой чистоты. Эту проблему удалось решить при разработке метода химического обессоливания воды. Химическое обессоливание воды заключается в последовательной многократной обработке воды в Н-катионитовых и ОН-анионитовых фильтрах. В результате Н-катионирования в воду переходят ионы Н , а в результате ОН-анионирования — ионы ОН . Они взаимно нейтрализуются Н" + + ОН Н2О, и в результате примеси остаются на ионитах. После истощения ионитовых фильтров они регенерируются соответственно растворами кислоты и щелочи. Наиболее трудно удалить из раствора анионы слабых кислот, особенно анионы кремниевых кислот. Для этого используются сильные аниониты, у которых функциональные группы диссоциированы полностью. Ионный обмен с гидросиликатным анионом протекает по уравнению [c.350]

ПАВ препятствуют обессоливанию сточных вод методом ионного обмена и электродиализа. В результате экранирования пор ионообменных смол большими по размерам гидрофобными частями ПАВ уменьшается обменная емкость ионообменных смол. Из-за солюбилизирующего воздействия ПАВ уменьшается механическая прочность ионитов. Это приводит к их безвозвратным потерям, особенно при регенерации. [c.209]

Кроме того, метод электродиализа может быть применен для предварительного обессоливания жидких сбросов перед ионообменными фильтрами. Снижение концентрации солей в воде перед ионным обменом может привести к уменьшению относительного объема регенераторов и увеличению коэффициента сжатия объемов (отношения объема исходного раствора к объему отхо- [c.95]

Ионный обмен — один из важнейших методов обессоливания воды. Сложность анализа усугубляется тем, что обмен идет в многокомпонентной системе, а также тем, что процесс на гранулах может проходить п во внешне-, и во внутридиффузионной области. [c.241]

Технико-экономический анализ, выполненный в 60-е годы, показал, что при обессоливании воды с солесодержанием ниже 1 г/л наименьшую себестоимость имеет вода, деминерализованная ионным обменом . Несмотря на серьезные колебания цен на топливо, электроэнергию и различные материалы, а также на значительное развитие всех методов по-прежнему обессоливание маломинерализованных вод целесообразно осуществлять ионным обменом. Однако при этом следует учитьшать имеющуюся тенденцию к использованию комбинированных схем с применением перед ионным обменом другого способа обессоливания воды. Представления же, по крайней мере, зарубежных исследователей о наиболее экономичных областях применения электродиализа, обратного осмоса и дистилляции за прошедшие годы претерпели существенное изменение. [c.186]

Существует несколько способов опреснения и обессоливания воды. Одни из них предусматривают, отделение воды от солей изменением ее агрегатного состояния переводом в пар (дистилляция) или твердую фазу (вымораживание, газогидратный метод), другие извлечение воды несмешивающимися расгворителями или в результате обратного осмоса. Используется также удаление ионов при помощи ионитов и электрохимических методов [П7]. Наиболее распространены в практике дистилляция и ионный обмен. [c.395]

Фенольные сточные воды после установки обесфеноливания смешиваются с производственными сточными водами, предварительно очищенными от смол и масел. Смесь сточных вод подается на установку физико-химической доочистки от фенолов, органических кислот и других соединений (метод адсорбции, ионного обмена и др.). Возможно также применение биологического метода для доочистки сточных вод, однако при этом безвозвратно теряется значительное количество фенолов и других ценных веществ. Далее сточная вода подвергается очистке от минеральных примесей (ионный обмен, обратный осмос). Очищенная вода используется в технологических процессах, а также для пополнения систем оборотного водоснабжения. Постоянный солевой состав воды, находящейся в системе оборотного водоснабжения, поддерживается путем вывода части воды из системы на установку термического обессо-ливания (возможно применение и других методов обессоливания воды) и возврата обессоленного конденсата. [c.420]

В ряде случаев хорошие результаты получают при комбинации дистилляции и электродиализа или обратного осмоса. Широкое распространение получило обессоливание воды с ириме-нением ионитов. Ионный обмен — основной метод приготовления глубоко обессоленной воды. [c.213]

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]

Существуют различные способы очистки природных и сточных вод, включающие такие стадии, как дистилляция, предварительная фильтрация, электрокоагуляция, обратный осмос и т. д. Один из наиболее эффективных способов обработки и обессоливания воды (устранения из нее по возможности всех растворенных солей)— ионный обмен. Последний может включаться в водоиод-готовку как стадия доочистки после обработки воды методом обратного осмоса, предварительной фильтрации и др. Но разработаны и используются способы непосредственной очистки природных вод ионитами. Подготовка воды и ее обегсоливание с помощью ионного обмена все больше используется в химической, электротехнической, обрабатывающей в ряде других отраслей промышленности. [c.281]

Для устранения жесткости методом ионного обмена (см. ПО) или катионирования воду пропускают через слой катионита. При этом катионы Са " и Mg +, находящиеся в воде, обмениваются на катионы Na+, содержащиеся в применяемом катионите. В некоторых случаях требуется удалить из воды не только катионы Са и Mg +, но и другие катионы и анионы. В таких случаях воду пропускают последовательно через катионит, содержащий в обменной форме водородные ионы (Н-катионит) и анионит, содержащий гидроксильные ионы (ОН-анионит). В итоге вода освобождается как от катионов, так и от анионов солей. Такая обработка воды называется ее обессоливанием. [c.610]

В последнее время внимание исследователей привлекают такие методы обессоливания, как ионный обмен, электродиализ, обратный осмос, экстракционный, газогидратный и др. Главной особенностью перечисленных методов является то, что в них отсутствуют энергетические затраты, связанные с фазовым превращением воды. Более того, процессы протекают при температурах, близких к температуре окружающей среды, коррозионные процессы идут при низких температурах, что позволяет полнее использовать неметаллические покрытия и неметаллические конструктивные материалы. [c.157]

Все шире используют метод ионного обмена, по которому воду пропускают через ионообменник, где катионы или анионы, которые необходимо удалить из воды обмениваются на ионы, содержащиеся в ионообменнике. Так для удаления катионов Са + и Mg + используют катионит, содержащий катион Na+, он и является обменным. Если требуется удалить из воды другие катионы и анионы, ее пропускают последовательно через катионит, содержащий в обменной форме катионы Я+, и затем через анионит, обменными ионами которого являются анионы ОН". Вода таким образом освобождается от анионов и катионов. Такая обработка воды называется обессоливанием. [c.52]

Выбор того или иного метода подготовки добавочной воды на ТЭС зависит не только от преимуществ или недостатков избранного метода, но в значительной мере определяется конкретными условиями на ТЭС (состав и количество примесей в воде, схема ТЭС, степень разработки метода, обеспечение необходимыми материалами для изготовления установок и др.). Сравнению подлежат ионный обмен, обратный осмос, электродиализ и термическое обессоливание. Следует подчеркнуть, что при сравнении этих методов предочистка воды обычно не рассматривается, так как предполагается, что в том или ином виде она необходима во всех схемах. К сожалению, отсутствуют работы, в которых было бы произведено технико-экономическое сравнение всех вышеизложенных методов в идентичных условиях. Во многих работах подсчет экономичности той или иной схемы подготовки воды производится без учета затрат на сокращение стоков. [c.189]

Опреснение или обессоливание воды достигается термическим или электрохимическим путем, ионным обменом, газогидратным способом, экстракцией и другими методами. [c.74]

Для удаления из воды солей применяют вымораживание, дистилляцию, ионный обмен, электродиализ, гиперфильтрацию. Методы опреснения и обессоливания выбираются в зависимости от общего солесодержания воды и требований, предъявляемых к ее качеству потребителем. [c.64]

Из перечисленных выше методов лишь дистилляция, электродиализ и обратный осмос разработаны до степени, которая позволяет рассматривать их как промышленные. Дистилляция дает возможность обрабатывать воду любой солености, включая морскую, в то время как электродиализ и обратный осмос можно применять лишь для воды сравнительно низкой солености. Ионный обмен в настоящее время применяется главным образом в завершающей стадии получения высокочистой воды, используемой в ядерных реакторах и в других агрегатах. Использование ионного обмена для умягчения пресной воды продолжается, однако применение этого процесса для широкого диапазона операций обессоливания ограничено высокой стоимостью регенераторов. Разделение вымораживанием применяли в течение недолгого времени на Ближнем Востоке до сооружения больших установок дистилляции. Экстракция растворителями и метод гидратного разделения до настоящего времени находятся на стадии лабораторных разработок. Развитие метода осаждения тормозится из-за отсутствия дешевых реагентов для осаждения хлорида натрия, составляющего основную часть солевых компонентов морской воды. [c.531]

Для удаления взвешенных и гумусовых веществ применяются методы отстаивания в отстойниках и осветлителях любого типа, а также фильтрование в напорных и открытых песчаных фильтрах с предварительной коагуляцией при высоком содержании гумусовых. Для уничтожения органических веществ, планктона и бактериального загрязнения необходимо использовать хлорирование и озонирование, для поддержания pH — подкисление, иодщелачи-вание и фосфатирование для поддержания допустимого содержания фтора — фторирование при недостатке и сернокислотную обработку при избытке для обезжелезивания — аэрацию, коагуляцию, подщелачивание, обработку перманганатом калия и катио-нирование для умягчения поверхностных вод — известковосодовое умягчение для умягчения подземных вод —ионный обмен для обессоливания — ионный обмен, электролиз, дистилляцию и гиперфильтрование. [c.162]

Известные способы обессоливания могут быть классифицированы по нескольким признакам, например, по характеру использу емых физических процессов разделения. При этом в первую группу войдут методы, основанные на фазовых превращениях воды (дистилляция, разделение вымораживанием, гидратное разделение), во вторую — с использованием мембран (электродиализ и обратный осмос), в третью — с использованием ионоселективных свойств твердых веществ и жидкостей (ионный обмен и экстракция растворителями). [c.542]

Приведены основные теоретические положения электродиализного метода обессоливания (опреснения) воды и концентрирования растворов неорганических солей. Даны рекомендации по проектированию электродиализаторов, выбору технологической схемы опреснения и методов оценки исходных параметров процесса. Рассмотрены комби-иироваямые схемы обессоливания воды (электродиализ — ионный обмен). [c.2]

Обессоливание воды методом ионного обмена. Метод ионного обмена может быть использован как для полного, так и для частичного обессоливания воды. Сущность этого метода заключается в последовательном пропускании воды через Н-катионитовый и ОН-анионитовый фильтры. Обмен ионов a + и Mg + на Н-катионито-вом фильтре протекает так же, как и при умягчении воды. Ионы Na+ обмениваются на ионы Н+ катионита по уравнениям [c.86]

Предварительно были рассмотрены еще два метода обессоливания— дистилляция и ионный обмен. Поскольку расчеты показали, что стоимость обессоливания воды дистилляцией будет на 20—30% выше стоимости воды, получаемой мембранными методами, то дистилляцион-ный метод был отвергнут. Ионный обмен был отвергнут прежде всего потому, что при довольно большом солесодержании обрабатываемой воды (до 3200 мг/л) неизбежно будут образовываться огромные количества регенерационных вод и возникнет проблема их утилизации. [c.299]

ИОНИТЫ — твердые, практически нерастворимые в воде и органических растворителях вещества, способные обце-нивать свои ионы на ионы раствора. Sto природные или синтетические материалы минерального или органического происхождения. Подавляющее большинство современных И.— высокомолекулярные соединения с сетчатой или пространственной структурой. И. делят на катиониты (способные обменивать катионы) и аниониты (обменивают анионы). Катиониты содержат сульфогруппы, остатки фосфорных кислот, карбоксильные, оксифениль-ные группы, аниониты — аммониевые или сульфониевые основания и амины. Обменную емкость И. выражают в миллиграмм-эквивалентах поглощенного иона на единицу объема или на 1 г И. Природные или синтетические И.— катиониты — относятся преимущественно к группе алюмосиликатов. Аниониты — апатиты, гидроксиапатиты и т. д. Метод ионного обмена очень широко используется в промышленности и в лабораторной практике для умягчения или обессоливания воды, сахарных сиропов, молока, вин, растворов фруктозы, отходов различных производств, удаления кальция из крови перед консервированием, для очистки сточных вод, витаминов, алкалоидов, разделения металлов и концентрирования ионов. И. применяют как высокоактивные катализаторы в непрерывных процессах и т. п. [c.111]

Осмотическое давление коллоидных растворов мало, и их очистку можно осуществлять тоже при помощи мембран, но только за счет эффекта ультрафильтрации, когда через мембрану проходят более мелкие молекулы солей и воды, а коллоидные частицы и органические молекулы задерживаются. При очистке воды за счет ультрафилырации или осмотического эффекта, используемые мембраны не забиваются радиоактивными загрязнениями, которые концентрируются в растворе. Для мембранной очистки воды требуется энергии почти в 10 раз меньше по сравнению с другими способами [2]. В то же время использование мембранных методов имеет ряд ограничений. Наиболее предпочтительно применять обратный осмос для переработки растворов с солесодержанием 0,5-5 г/л. При меньших концентрациях целесообразнее использовать ионный обмен, обеспечивающий более качественное обессоливание, а при высоких — упаривание, так как в этом случае при обратном осмосе значительно возрастает рабочее давление и ухудшается очистка. Максимальное солесо-держание концентрата, достетаемое в процессе обратного осмоса, лимитируется его осмотическим давлением, а также местным увеличением концентрации солей на границе мембрана— раствор (концентрационная поляризация). [c.211]

Правильный в экономическом отношении расчет комбини-. рованной схемы может быть произведен только при учете взаимного влияния электродиализной установки и установки ионного обмена при их совместной работе. Сущность этой связи можно пояснить на таком примере (рис. 55). Вода с расходом 300 м /ч и солесодержанием 800 мг/л проходит электродиализные аппараты, где частично обессоливается и затем поступает на ионообменную установку (ИОУ). Если принять малую степень обессоливания электродиализом, то расход смол, реагентов и воды на собственные нужды ИОУ будет высоким и, следовательно, ИОУ будет приводить к большей себестоимости обессоливания 1 м воды. И наоборот, чем выше степень обессоливания электродиализом, тем меньше будет себестоимость фильтрата. Иначе говоря, себестоимость обессоливания воды ионообменным способом зависит от степени обессоливания ее методом электродиализа, уменьшаясь с увеличением последней. С другой стороны, с увеличением степени обессоливания увеличивается расход электроэнергии на ведение процесса и, следовательно, увеличивается себестоимость обессоливания воды электродиализом. Таким образом, снижение исходного солесодержания методом электродиализа оказывает непосредственное влияние на себестоимость обессоливания воды по схеме электродиализ— ионный обмен . [c.144]

Иониты широко используют для уменьшения жесткости воды и ее обессоливания (см. 212), для выделения и разделения разнообразных неорганических н органических ионов. Ионный обмен используют в кожевенной, гидролизной, фармацевтической промышленности для очистки растворов, а также для удалення солей из сахарных сиропов, молока, вин. С помощью ионитов улавливают ион >1 ценных элементов из природных растворов и отработанных вод различных производств. Промышленное производство многих продуктов жизнедеятельности микроорганизмов (антибиотиков, аминокислот) оказалось возможным или было значительно удешевлено благодаря использованию ионитов. Применение ионного обмена позволило усовершенствовать методы качественного и количественного анализа многих неорганических и органпческих веществ. [c.315]

Результаты анализа показывают, чТо при выборе метода водо.чодготовки следует учитывать качество исходной воды, схему ТЭС, стоимость очистных сооружений и т. п. Согласно этому анализу ионитные методы водо-подготовки экономически обоснованы на исходной воде с солесодержанием менее 4—5 мг-экв/л независимо от условий сброса стоков. Когда сброс сточных вод не разрешен, то для ТЭЦ с высокой промышленной нагрузкой химическое обессоливание эффективно для вод с исходным солесодержанием 2—4 мг-экв/л. Для ТЭЦ с промышленной и отопительной нагрузками при разрешенном сбросе сточных вод химическое обессоливание эффективно при исходном солесодерл ании не более 3—5 мг-экв/л. Если ТЭЦ имеет высокую отопительную нагрузку, то наиболее эффективным вариантом является установка испарителей независимо от предъявляемых условий по сбросам сточных вод. Этот вариант также наиболее эффективен для вод с высоким исходным солесодержанием. При ограничении возможностей использования отборов пара для вод с исходным солесодержанием более 5 мг-экв/л и запрещении сброса сточных вод эффективна комбинированная схема электродиалнз — ионный обмен. [c.195]

Ионный обмен широко применяется во многих отраслях промышленности для глубокого обессоливания воды с минерализацией до 2 г/л. Ионный обмен является основным методом приготовления добавочной воды на АЭС и ТЭС с паровыми котлами высокого и сверхкритического давления, а также при получении особо чистой и обессоленной воды в электронной, химической и других отраслях промышленности. Однако использование этого метода сопряжено с появлением при регенерирова-НИИ ионообменников больших объемов соленых растворов, сброс которых в водоемы недопустим с позиции охраны и рационального использования водных ресурсов, а их ликвидация представляет собой сложную технико-экономическую задачу. [c.6]

Процесс опреснения или обессоливания проводят в две стадии удаление катионов (катионирование) и анионов (анионирование). При значительном солесодержании исходной вода возможно сочетание дистилляции с другими методами водоподготовки, а именно с катионированием, реагентным утчягчением. К числу перспективных методов опреснения относятся ионный обмен, мембранные метода, замораживание и газгидратное опрёснение. [c.16]

Основное направление в отечественной и зарубежной практике -использование различных методов обессоливания сючных вод упаривание, электродиализ, обратный осмос, ионный обмен и др. На сегодняшний день наибольшее распространение нашел метод термического обессоливания (упарка), который по способу осуществления подразделяется на три вида упарки [c.44]

Сюда принципиально относятся все методы полного обессоливания. На первой стадии все катионы обмениваются на нон водорода, а на второй — все анионы иа гидроксильный ион, благодаря чему все имев-ншеся вначале соли заменяются на эквивалентное количество воды. Таким путем приготовляют дистиллированную вод,у, чистые са.харные растворы, химически чистый глицерин. По различным причинам на практике используют обычно обмен более чем одной пары ионов. [c.367]