A A A

Przygotowanie wody

Technologie oczyszczania wody

Wymiana jonowa

W procesie wymiany jonowej usuwane są z wody substancje rozpuszczone. Technika ta jest wykorzystywana do oczyszczania wód przemysłowych głównie stosowanych w energetyce i wód chłodniczych a jej celem jest zmniejszenie poziomu zasolenia wody do poziomu wymaganego przez odbiorcę. Do oczyszczania wody do picia stosowane mogą być tylko żywice jonowymienne posiadające atest PZH.

Wymieniacze jonowe.

Wymieniaczami jonowymi (jonitami) są substancje praktycznie nierozpuszczalne w wodzie które wymieniają z roztworu elektrolitu dodatnio lub ujemnie naładowane jony na równoważne ilości jednoimiennych jonów wchodzących w skład jonitów.

Ze względu na rodzaj wymienianych jonów jonity dzieli się na:

kationity (Kt) - wymieniające kationy
anionity (An) - wymieniające aniony
Kationity mają charakter kwasów lub soli a anionity zasad lub ich soli.
Kationity dzieli się na:

    obojętne lub słabo kwaśne (Kts) posiadające słabo zdysocjowane grupy funkcyjne (-OH, -COOH, -SH, -CH2SH)

    silnie kwaśne (Ktm) posiadające silnie zdysocjowane grupy funkcyjne (-SO3H, -CH2SO3H) zdolne do wymiany wszystkich kationów.


Anionity natomiast dzieli się na:

    słabo zasadowe (Ans)
    silnie zasadowe (Anm,)


Cykl wymiany jonowej

Pełny cykl pracy wymienników jonowych składa się z:

    czasu pracy użytecznej jonitu (wymiana jonowa) do punktu przebicia;

    regeneracji złoża która wymaga:

      spulchniania złoża
      regeneracji właściwej
      płukania złoża


Długość czasu użytecznej pracy jonitu zależy przede wszystkim do roboczej zdolności wymiennej jonitu ilości wymienialnych jonów oraz przygotowania złoża do wymiany jonowej. Pomiędzy stopniem (skutecznością) zregenerowania złoża jonowymiennego a czasem jego użytecznej pracy istnieje wprost proporejonalna zależność. Podczas wymiany jonowej oczyszczany roztwór z określoną prędkością przepływa przez złoże najczęściej w kierunku z góry na dół. Prędkość ta zależy od rodzaju jonitu i zwykle mieści się w granicach 20-60m/h. Proces wymiany jonowej trwa do momentu "przebicia złoża" tj. osiągnięcia założonego stężenia wymienianego jonu w oczyszczonym roztworze po którym złoże wyłącza się z pracy i poddaje regeneracji.

Spulchnianie złoża - czyli przeciwprądowe płukanie złoża wodą o jakości nie gorszej niż doplywająca na jonit w ezasie jego pracy ma na celu rozluźnienie złoża i zniszczenie powstałych w nim kanalików usunięcie zanieczyszezeń mechanicznych oraz zbyt rozdrobnionych ziarn a także pęcherzyków gazów wydzielonych na powierzchni ziarn.

Regeneracja właściwa jest najtrudniejszą z wymienionych czynności i jej skuteczność decyduje o przebiegu i efektach wymiany jonów w następnym cyklu. Polega ona na przywróceniu zużytemu złożu jonowymiennego pierwotnej zdolności wymiennej a więc usunięciu z grup funkcyjnych przyłączonych w czasie wymiany przeciwjonów i wprowadzeniu na ich miejsce odpowiednich jonów ruchliwych. Uzyskuje się to przepuszezając przez regenerowane złoże roztwór ezynruka regenerującego w ilości większej niż zapotrzebowanie teoretyczne. Dawka regeneranta w przypadku silnie kwaśnych kationitów i silnie zasadowych anionitów jest kilkakrotnie większa od ilości stechiometrycznej a jego stężenie wynosi 5015%. Do regeneracji słabo kwaśnych kationitów i słabo kwaśnych anionitów stosuje się zwykle 2-5% roztworu czynnika regenerującego i jego nadmiar do 30%. W zależności od rodzajów jonów ruchliwych do regeneracji stosuje się roztwory HCI, HZ504, NaCI.

Płukanie złoża wodą uzdatnioną (kationitów - zdekationizowaną a aninitów - zdeanionizowaną) ma na celu usunięcie ze złoża pozostałego czynnika regenerującego. Prędkość phlkania wynosi zwykle l Om/h zaś czas tej operacji jest równy najczęściej 20 - 30 min.

Urządzenia do jonowego uzdatniania wody

Podstawowymi urządzeniami, w których prowadzi się proces wymiany jonowej są zbiorniki ciśnieniowe przeznaczone do pracy przy ciśnieniu roboczym (0,2 - 0,8) MPa. W dolnej ich części umieszczony jest układ drenażowy, a w górnej układ rozdzielczo - odbiorczy. Układ rozdzielczo odbiorczy (najczęściej zawór wielodrogowy) służy do równomiernego rozdziału i odbioru wody, dawkowania czynnika regenerującego i płukania złoża jonitu. Średnice kolumn zawierają się w granicach ( 170 - 1500) mm, a wydajność nominalna produkowanej wody - (0,1 - 100) m3/h.

Integralnymi elementami kolumny są:

    rurociągi z zaworami sterowanymi i odcinającymi,
    rurociągi odpowietrzające i spustowe z zaworami,
    manometry do pomiaru ciśnienia,
    zbiorniki na czynnik regenerujący.


Cel i istota dezynfekcj

Woda powierzchniowa i płytkie wody podziemne skażone są biologicznie. Mogą zawierać wirusy bakterie i ich formy przetrwalnikowe oraz pasożyty i wyższe organizmy.

Zgodnie z przepisami woda do picia i na potrzeby gospodarcze musi spełniać wymagania bakteriologiczne. Aby sprostać tym zaleceniom woda przeznaczona na zaopatrzenie ludności musi być poddawana dezynfekcji.

Celem dezynfekcji wody jest zniszczenie żywych i przetrwalnikowych form organizmów patogennych oraz zapobieżenie ich wtórnemu rozwojowi w sieci wodociągowej. Najprostszą metodą dezynfekcji jest promieniowanie ultrafioletowe (UV). Promienie ultrafioletowe skutecznie niszczą mikroorganizmy, a maksymalna skuteczność destrukcji stwierdza się przy długości fal 265 nm. Zaletą tej metody jest to, że UV nie zmienia składu fizykochemicznego wody.

Gospodarka ściekami, neutralizacja ścieków

Oczyszczaniu wody towarzyszy powstawanie określonych ilości ścieków i osadów zawierających usunięte z wody zanieczyszczenia. Osady i popluczyny są mieszaniną usuniętych z wody zanieczyszczeń i dodanych do niej chemikaliów. Powstające ścieki i osady muszą być właściwie unieszkodliwione, a następnie zagospodarowane.

Ścieki charakteryzują się dużym zasoleniem, a w zależności od zastosowanego czynnika regeneracyjnego jonity mogą być kwaśne lub alkaliczne. Ścieki należy poddać neutralizacji, dawkując do ścieków kwaśnych i alkalicznych odpowiednio zasady i kwasy mineralne.

Strony: « Poprzednia 1 2