Гидроантрацит: использование ионного обмена в практике водоподготовки
Большинство современных фильтров для очистки воды от различного рода растворенных веществ вроде минеральных солей или двухвалентного железа используют в основе своей работы принципы ионного обмена, при котором ионы загрязнителей оседают на поверхность фильтрующего материала. Использование ионного обмена в процессах водоподготовки стало возможным благодаря синтезу специальных ионообменных смол — материалов, чья структура представляет собой устойчивую матрицу с закрепленными на ее поверхности свободными ионитами, которые и участвуют в ионном обмене. Очистка воды от растворенных примесей производится следующим образом: в установку, где используется ионообменная смола в качестве фильтрующего материала, поступает вода. При контакте воды с загрузкой свободные иониты, закрепленные на зернах фильтрата, переходят в воду, а ионы растворенных загрязнителей в свою очередь оседают на поверхности загрузки.
Использование ионного обмена в качестве технологии водоподготовки стало возможным благодаря некоторым свойствам смол, а именно их способности производить ионный обмен, обуславливаемой при синтезе смолы. Зерна смолы обладают матричной структурой, то есть представляют собой прочный каркас, обладающий определенным зарядом. На поверхности каркаса закрепляются свободные иониты, нейтрализующие заряд матрицы, связь которых с поверхностью смолы легко разрушается при взаимодействии с водой, результатом чего становится переход ионитов в состав воды. Каркас, который теряет нейтрализующие его заряд частицы, начинает притягивать ионы, способные его нейтрализовать, то есть ионы тех или иных загрязнителей, что и позволяет произвести очистку. Селективность в очистке ионообменных смол обуславливается типом и зарядом, как матрицы зерен загрузки, так и самих свободных ионитов. Так, например, разделяют сильнокислотные и сильноосновные смолы Леватит, которые предназначены для удаления различных загрязнителей.
При использовании ионного обмена, как основной технологии очистки воды от растворенных веществ, важно строго следовать ряду правил и условий эксплуатации синтетических смол. Так, например, обязательным считается проведение регулярных промывок, восстанавливающих слой активных ионитов и смывающих скопившиеся загрязнители с поверхности загрузки. Также рекомендуется использование некоторых дополнительных средств, вроде поддерживающих слоев, которые необходимы для задержания механических загрязнителей. В качестве поддерживающих слоев можно использовать некоторые механические фильтрующие среды. Одним из лучших фильтратов, которые используются в качестве поддерживающего слоя, считаются антрациты и гидроантрациты, которые также используются в механической очистке воды.
