Видалення амонію «іонним обміном». Селективність катіонообмінної “смоли” або що може піти не так.
Для видалення амонію (NH4+) із води застосовують традиційні іонообмінні пом’якшувачі, що регенеруються розчином хлориду натрію (NaCl).
При пом’якшенні природної води (багатокомпонентного розчину) переважна сорбція одних іонів у порівнянні з іншими набуває важливого значення.
На селективність прямо впливає концентрація іонів, температура і рН розчину. Чим більший коефіцієнт селективності, тим більше іон зв’язується з функціональною групою “іонообмінника”.
У процесі пом’якшення катіони зі слабким зв’язуванням, такі як амоній або марганець, витіснятимуться з функціональних груп іонами кальцію та магнію.
Селективність стандартних катіонітів по амонію (коефіцієнт селективності 1,29) вище за селективність по натрію (коефіцієнт селективності 1). Більша селективність амонію дозволяє витісняти зі смоли натрій.
Але що відбувається коли ємність смоли наближається до виснаження або вміст у воді солей жорсткості набагато перевищує вміст амонію (коефіцієнт селективності кальцію – 2,61 і магнію – 1,66)?
І в першому, і в другому варіанті розвитку подій на завершальному етапі роботи з катіонообмінної смоли пом’якшувача буде витіснятися у воду амонію в концентраціях в 5-10 разів, що перевищують вихідну концентрацію амонію в необробленій воді. Те саме, але меншою мірою, справедливо і для марганцю з коефіцієнтом селективності 1.6.
Елементи, про витіснення яких зі смоли пом’якшувача не потрібно турбуватися – радій, барій, свинець і стронцій.
При застосуванні іонообмінного пом’якшення важливо розуміти та брати до уваги послідовність, у якій різні іони захоплюються, утримуються та вивільняються смолою. Це розуміння дозволить скоригувати довжину фільтроциклу і витрати солі на регенерацію смоли у варіанті застосування стандартного пом’якшувача для видалення з води амонію. Будьте уважні! Вода з високим вмістом амонію вимагає більшої кількості солі для регенерації смоли, більш короткого фільтроциклу та меншої швидкості обробки. Іонообмінна смола, що видаляє з води амоній, повинна регенеруватися значно раніше, ніж вичерпається її ємність по кальцію та магнію, та із застосуванням більшої кількості регенеруючого розчину хлориду натрію.
