Главная > Системы удаления железа из воды (ионный обмен)

Системы удаления железа и умягчения воды катионит Hydrolite ZGC 858

При достаточной степени обоснования для удаления железа применяются фильтры — обезжелезиватели, действие которых частично или полностью основано на технологии ионного обмена. Обоснование применимости метода должно содержать экономическую и технологическую составляющие.

Природная вода из подземных источников не существует в дистиллированном виде. Ее состав содержит естественные примеси в пределах фоновых значений, характерных для глубины залегания, геологических факторов и географического расположения источника.

Железо — самый распространенный химический элемент в составе земной коры. По последним оценкам его массовое содержание в составе планеты оценивается на уровне 35%.

Вода – природный растворитель. Неудивительно, что вода, отобранная из подземных источников, содержит растворенные примеси железа. Вода в очень глубоких скважинах, как правило, не содержит растворенный кислород и органические вещества. Эти положения определяют преобладающую растворенную форму железа (II) и теоретически исключают присутствие окисленной и органической формы. Чем ближе к поверхности вода, тем выше содержание окисленного железа и его органических форм. Это логические умозаключения способствуют пониманию того, что «железо железу рознь» в воде, удаление его достаточно сложная и комплексная задача, сложность и комплексный подход к которой определяются наличием разнообразных форм присутствия железа в природной воде.

Несмотря на разнообразие доступных методов и множество предложений фильтрующего оборудования, реализующего всевозможные технологии удаления железа с различной степенью селективности, выбрать экономически обоснованный и действенный метод удаления железа далеко не самая простая задача в бытовой или коммерческой водоподготовке. Задача, требующая, как минимум, представления о составе и свойствах подлежащей обработке воды и знаний о формах железа в воде, подлежащей обезжелезиванию.

В этом разделе мы хотели бы остановится на методе обезжелезивания воды, основанном на прямой имплементации технологии ионного обмена.

Национальные лидеры водоподготовки целенаправленно обеспечили предпосылки повсеместного распространения и применения технологии ионного обмена в локальных установках умягчения, обезжелезивания и деманганации, разработав ряд уникальных зернистых загрузок для локальных установок на базе объединения технологий сорбции и ионного обмена.

На чем же основан успех и уникальность действия таких материалов? Все верно — уникальность скрыта в сочетании нескольких сорбционных и ионообменных компонентов в составе сорбента.

Известно, что современные синтетические катиониты, эффективно используемые повсеместно для извлечения из воды двухвалентных ионов кальция и магния, способны точно так же избирательно и по тому же принципу обменивать ионы натрия на ионы двухвалентного железа. Принцип извлечения кальция, магния и железа одинаков, но степень и порядок их извлечения различен. При одинаковой концентрации в исходном растворе железо обменивается легче кальция и магния (ионы Fe3+ получают приоритет в поглощении). Так как на практике в природной воде массовое соотношение концентраций кальция и железа всегда с большим преимуществом в пользу кальция, приоритетность удаления нарушается законом действующих масс, а катиониты больше поглощают ионы кальция. Эти особенности определяют способность катионитов к одноэтапному удалению не только железа, но других способных к ионному обмену двухвалентных и одновалентных катионов в порядке «лиотропной» очередности извлечения и преимуществ массовой концентрации. Ионный способ теоретически позволяет извлечь из воды двухвалентное железо в очень больших количествах. Но это в теории. На практике мы можем столкнуться с ситуацией иного рода и с часто непреодолимыми ограничениями в задачах ионного удаления железа. Системы с катионитом обрабатывают природную воду с далеким от оптимальности составом, содержащим не только комфортные для применимости метода растворенные примести, но и некомфортные. Дело в том, что естественное наличие в природной воде частично окисленной или органической формы Fe, высокая окисляемость воды создают предпосылки, не позволяющие напрямую применять сильнокислотный катионит для удаления двухвалентного железа из воды в скважине. Окисленное железо и органическое в качестве довесок к растворенной форме в достаточно короткий срок привело бы в случае прямого применения к отравлению катионита, потере обменной емкости, ресурса и, в итоге, к изоляции ионообменной поверхности. Этот эффект в области водоподготовки получил название «эффекта необратимой сорбции». Производители катионитов, применимых в целях удаления двухвалентного железа, ограничивают содержание в обрабатываемой воде окисленного и органического железа. Как правило, производители эти ограничения устанавливаются в диапазоне от 0,05 до 0,2 мг/л. Окисленное железо загрязняет ионообменные смолы в составе фильтрующих установок и требует удаления еще до поступления воды на стадию ионообменного удаления. Органическое железо также требуют удаления на предварительной стадии, предшествующей катионному обмену.

На сегодняшний день широко распространена и подтвердила свою исключительную эффективность практика использования в локальных фильтрах для удаления железа из природной воды многокомпонентных сорбентов, обладающих комбинированным действием и совмещающих несколько принципов обработки воды.

Исключительность таких ионообменных комплексных материалов в особой рецептуре, свойствах отдельных компонентов, принципах и последовательности действия каждого слоя на обрабатываемую воду. Сильнокислотный катионит в составе сорбента полномерно защищен вышерасположенными слоями инертных поглотителей и поглотителей органики. Необратимо отравляющая катионит гидроокись железа задерживается инертным сорбентом. Органика, включая органическое железо, поглощается органопоглотителем (слабоосновной анионит), традиционно входящим в рецептуру сорбента. Ионы кальция, магния, железа, марганца, алюминия, стронция, аммония обмениваются на ионы натрия в основном слое, сформированном в сорбенте сильнокислотным катионитом. Так реализован механизм ионного обмена при удалении железа. Катионит, осуществляющий ионный обмен, получил эффективную защиту, а вода, избавилась не только от железа и катионов жесткости, но и от части органических соединений. Состав сорбента и рабочая емкость отдельных компонентов варьируются производителями в соответствии с задачами и предполагаемым составом исходной воды с целью достичь максимальной эффективности и долговечности. Некоторые комплексные сорбенты могут не содержать органопоглотитель или, наоборот, содержать его в больших количествах. Таким образом, реализуются различные возможности ионного обмена в комбинации с сорбционными методами в задачах коррекции воды.

Важным достоинством ионообменного способа обработки воды есть возможность осуществить сорбцию трудноудаляемого методами окисления марганца – удаление осуществляется в растворенном состоянии.

Преимущество метода — очень высокие скорости обработки воды. Ионный обмен в комбинации с сорбционным механизмом позволяет обрабатывать воду без опасности отравления окислами и органикой.

Преимущества комплексной обработки воды могут с другой стороны превращаться в недостатки – применимость метода удаления железа жестко сопряжена с задачей одновременного умягчения воды.

Делаем доставку в Бровары, Борисполь, Киев, Винницу, Днепр (Днепропетровск), Ивано-Франковск, Донецк, Житомир, Кировоград, Запорожье, Луганск, Луцк, Львов, Одессу, Полтаву, Ровно, Сумы, Тернополь, Ужгород, Харьков, Херсон, Черкассы, Чернигов, Черновцы и по всей Украине.