Вода обессоленная коррозийная стойкость

Фильтры H-катионирования, OH-анионирования

Фильтры смешанного действия

Для начала разделим два понятия: «опреснение воды» и «обессоливание воды», которые часто путают.
Под опреснением воды обычно понимается процесс снижения содержания солей в воде (общего солесодержания) до норм, указанных СанПиН 2.1.4.1074-01, т.е. до 1000 мг/л.
Обессоливание воды – это процесс снижения общего содержания солей до значений, рекомендованных для дистиллированной воды (ГОСТ 6709-96) и ниже, т.е. до 5 мг/л и ниже. И если опреснение используется для получения воды питьевого качества из морской или солоноватой вод, то обессоливание применяется для получения чистой и ультрачистой воды для фармацевтики, медицины, микроэлектроники, теплоэнергетической, химической и других отраслей промышленности.
Существующие методы опреснения и обессоливания воды подразделяют на две основные группы: с изменением и без изменения агрегатного состояния воды.
К первой группе относят: дистилляцию, нагрев воды до критического состояния (до 350 о С), замораживание, газогидратный метод, а ко второй группе – ионный обмен, электродиализ, обратный осмос (гиперфильтрацию), электродеионизацию.
Выбор метода обессоливания, прежде всего, обусловлен качеством исходной воды, требованиями к качеству обработанной воды, производительностью установки и технико-экономическими соображениями ( см. диаграмму ).
Как видно из диаграммы стоимость обессоливания воды ионным обменом сильно возрастает с увеличением общего солесодержания. При этом степень обессоливания воды уменьшается. Потому обессоливание воды методом ионного обмена целесообразно проводить для вод, имеющих исходную степень минерализации 800 – 1000 мг/л. При более высокой минерализации более выгодными экономически становятся методы дистилляции и обратного осмоса. Надо отметить, что указанное выше заявление априорно. При выборе метода обессоливания необходимо рассматривать все аспекты и экономические, и экологические, и технические.

Термические методы обессоливания воды

Старейшими методами получения обессоленной воды (дистиллята) являются термические методы – перегонка, дистилляция, выпарка.
Основой процесса является перевод воды в паровую фазу с последующей ее конденсацией. Для испарения воды требуется подвести, а при конденсации пара – отвести тепло фазового перехода. При образовании пара в него наряду с молекулами воды переходят и молекулы растворенных веществ в соответствии их летучестью.
Важнейшим преимуществом данного метода являются минимальные количества используемых реагентов и объем отходов, которые могут быть получены в виде твердых солей.
Тепловая и экономическая эффективность метода определяется режимом испарения и степенью рекуперации тепла фазового перехода при конденсации пара.
По характеру использования дистилляционные установки подразделяются на одноступенчатые, многоступенчатые и термокомпрессионные.
Наибольший интерес представляет использование выпарных установок в сочетании с ионообменными и реагентными схемами. В этих условиях возможно оптимизировать расход реагентов, тепла и решить как экономические, так и экологические проблемы.

Обессоливание воды ионным обменом

Наиболее часто обессоливание воды производят ионным обменом. До некоторых пор ионным обмен считался наиболее отработанным и надежным методом обессоливания воды.
Частичное обессоливание воды происходит при ее умягчении методами Н-Na-катионирования, Н-катионирования с голодной регенерацией, Н-катионирования на слабокислотном катионите. В этих процессах происходит извлечение солей жесткости и частичная их замена на катион водорода, который разрушает бикарбонат-ионы с последующим удалением образовавшегося газа из воды. Степень обессоливания соответствует количеству удаленного СаСО₃.
При глубоком обессоливании из раствора удаляются все макро – и микроэлементы, т.е. соли и примеси. Степень очистки раствора по каждому макроэлементу (катиону и аниону) зависит от степени их сродства к данному иониту, т. е. от расположения в рядах селективности. Подбирая иониты, степень их регенерации и количество ступеней очистки, можно добиться необходимой глубины очистки воды практически любого исходного состава.
Обессоливание может проводиться в одну, две, три ступени или смешанным слоем ионитов. В каждой ступени раствор последовательно очищается сначала на катионите в Н-форме (при этом извлекаются все находящиеся в растворе катионы), а затем на анионите в ОН-форме (процесс ОН-анионирования).
Более глубокое извлечение анионов может протекать только на сильноосновных анионитах.
Высокую степень очистки можно обеспечить в одном аппарате со смесью катионита в Н-форме и анионита в ОН-форме, т. н. фильтре смешанного действия. В этом случае отсутствует противоионный эффект, и из воды за один проход через слой смеси ионитов извлекаются все находящиеся в растворе ионы. Очищенный раствор имеет нейтральное рН и низкое солесодержание, примерно в 5-10 раз ниже, чем на одной ступени ионного обмена. Допускается работа с очень высокими скоростями очистки раствора, зависящими от его исходного солесодержания.
После насыщения ионитов для их регенерации смесь необходимо предварительно разделить на чистые катионит и анионит (они, как правило, имеют некоторое различие по плотности). Разделение может производиться гидродинамическим методом или путем заполнения фильтра концентрированным 18%-ым раствором щелочи.
Из-за сложности операций разделения смеси ионитов и их регенерации такие аппараты используются в основном для очистки малосоленых вод, например, контурных, для глубокой доочистки воды, обессоленной на раздельных слоях ионитов либо обратным осмосом. То есть в тех случаях, когда регенерация проводится редко, либо иониты применяют для получения сверхчистой воды с сопротивлением, близким к 18 МОм/см, в энергетике и микроэлектронике – там, где никакие другие способы не могут обеспечить заданное качество.
При обессоливании воды ионным обменом пропорционально солесодержанию питающей воды растут объем ионитов и оборудования, а также расход реагентов, т. е. капитальные и эксплуатационные затраты. Даже при оптимально организованной регенерации (противоток) с минимальным избытком реагентов, применяемых для регенерации ионитов, в сточные воды поступают извлеченные соли и использовавшиеся реагенты в соотношении 1,1:1 – 2, 0:1 к исходному количеству солей. Следует учитывать, что эти соли находятся в небольшом объеме регенератов, соответственно, в высокой концентрации. Прямой сброс таких отходов запрещен, т.к. регенераты, как правило, имеют значение рН отличное от нормативов, что требует дополнительных затрат на их нейтрализацию. Чаще всего используется метод разбавления регенератов другими стоками с низком солесодержанием и значением рН близким к нейтральному. Кроме того, очень часто при проектировании канализационных сетей, отводящих стоки от установок ионного обмена, забывают о промывных водах, которые, как правило, трудно направить в голову технологического процесса для последующей обработки.

Обратный осмос и нанофильтрация

Извлечение растворенных веществ из воды может производиться мембранными методами. При этом степень обессоливания воды определяется селективностью мембран. Обычно при обессоливании воды рассматривают два метода мембранного разделения: нанофильтрация и гиперфильтрацию (обратный осмос).
При нанофильтрации достигается частичное обессоливание воды (более точно умягчение воды), т.е. почти полное удаление солей жесткости (солей кальция и магния) совместно с двухзарядными анионами и частично – однозарядными катионами натрия и калия и анионами хлора.
Более полное обессоливание обеспечивает высоконапорный и низконапорный обратный осмос (гиперфильтрация). В этом случае эффективность обессоливания обеспечивается по всем компонентам (катионам и анионам). Подробное описание обратноосмотического метода обессоливания воды можно посмотреть на следующей странице нашего сайта, также в статье («Обратный осмос. Теория и практика применения»), посвященной этому методу.
Суммарная степень обессоливания зависит от катионного и анионного состава воды и ориентировочно составляет: для нанофильтрации 50 – 70%, для низконапорного обратного осмоса 80 – 95%, для высоконапорного 98 – 99%.
В обратном осмосе производительность мембранных элементов, расход энергии и, соответственно, капитальные и эксплуатационные затраты незначительно зависят от солесодержания. При обратном осмосе количество солей в стоках близко к их количеству в питающей обратноосмотическую установку воде. Сброс воды после установок обратного осмоса (концентрат) имеет солесодержание в 2,5 – 4,0 раза большее, чем исходная вода, как правило, 1 – 2 г/л. Состав концентрата в стехиометрическом соотношении аналогичен составу исходной воды. Это дает возможность проводить сброс сточных вод (концентрата) без дополнительной очистки.
Однако при эксплуатации установок обратного осмоса дополнительным источником загрязнений в сбросах являются составы для химической промывки мембран обратного осмоса. Правда, суммарное количество невелико по сравнению с теми количествами, которые используются для регенерации ионообменных смол.

Сравнительная характеристика перечисленных выше методов обессоливания воды (преимущества и недостатки каждого из них) приведены в следующей таблице («Сравнительная характеристика методов обессоливания (деминерализации) воды»).
Таким образом, в настоящий момент наилучшие экономические, экологические и технологические показатели будет иметь комбинированные схемы водоподготовки, когда первая стадия обессоливания воды осуществляется обратным осмосом, а более глубокая доочистка воды – ионным обменом или электродеионизацией (в случае использования на первой стадии двухступенчатого обратного осмоса). Такая схема позволяет сократить по сравнению с «чистым» ионным обменом расход реагентов и объем сброса в канализацию вредных веществ (примерно в 10 – 15 раз) при достижении высокого качества очистки воды. Именно такой вариант наиболее часто используют при проектировании и строительстве новых и реконструкции старых технологических схем производства ультрачистой (деионизованной) воды для энергетики, электроники и медицины в России и за рубежом.

Источник

Анионит АВ-17-8чС и глубоко обессоленная вода

Глубоко обессоленная вода — производственная необходимость. Это особый, абсолютный чистый вид воды, так сказать идеальная вода.

По сложившимся представлениям, идеальная вода видится исключительно пассивным веществом.

На практике в водной среде имеют место быть растворы солей, присутствие которых в особых условиях сделает H 2 O электро-химически агрессивной, что негативно сказывается в конечном итоге на функционировании важных видов агрегатов и качестве конечной части ассортимента, производимой некоторыми промышленными объединениями.

И потому важной долей ряда промышленных техпроцессов конечно является специализированная стадия техпроцесса водоподготовки — полное обессоливание.

Раствор воды называется полно обессоленным, когда он почти полностью очищен от инородных солей. Если использование ионообменных смол для приготовления глубоко обессоленной воды экономические не целесообразно (небольшая или разовая потребность), то заказать полностью деионизированную воду можно на данной странице с учетом необходимой фасовки и организации доставки продукции.

Глубокое обессоливание H 2 O методом ионного обмена.

Фирма «СМОЛЫ» производит и предлагает несколько видов ионообменных смол, с использованием их достигается эффективное деминирализирование водных растворов. Ионообменники, с помощью которых можно достичь результата полного обессоливания H 2 O), это: Анионит АВ-17-8чС и смола ионообменная — ионит — КУ-2-8чС. Поставки от изготовителя обеспечат Вам гарантию качества и невысокие производственные издержки водоподготовки.

Заказать Анионит АВ-17-8чС для подготовки воды можно на этой странице. Купить Катионит КУ-2-8чС тоже можно купить на этом сайте, на этой странице.

Дистилляция.

Дистилляция исходной H 2 O не решает проблем с глубоким обессоливанием, установка дистилляции не очищает воду до необходимой чистоты, необходимо на последующей после дистиллирования этапе водоподготовки проводить обработку воды ионообменными смолами специального назначения: ионитом — КУ-2-8 чС и ионитом АВ-17-8чС. Важно знать, что с помощью одной дистилляции исходной водной области раствора нужной чистоты не достичь. Обязательна последовательная дообработка ионитами.

Показатели полностью деминерализованных водных растворов.

Имеют место быть несколько критериев оценивания эффективности обессоленности воды. Первым из них выступает её величина удельного электросопротивления после финишной очистки. Согласно нормативно-технической документации величина данного параметра для глубоко обессоленной водной среды должно лежать в диапазоне 3-18 МОм·см при температуре водного раствора в 20 градусов C. К вспомогательным характеристикам относятся:

жёсткость — менее один ммоль/л;

содержание кремниевой кислоты — менее 20 мкг/л.

Кроме того, в полно обессоленной воде концентрация частиц Fe не должно превышать 30 мкг/л, меди — 10 мкг/л, натриевых солей должно содержаться не более 50 мкг/л. Н2О, характеристики которой точно соответствуют данным величинам, считается глубоко обессоленной, электрохимически нейтральной и готовой к технологическому использованию. С использованием смол ионообменных, производимой нашей технологичной компанией, водный раствор обессоливается качественно и эффективно.

Области использования глубоко обессоленной воды.

Спектр технологического использования глубоко обессоленной воды достаточно широкий. Большие объёмы этого продукта расходуются в тепло- и электроэнергетике, где его применение ощутимо продлевает ресурс парового и водогрейного оборудования. Кроме того, эта полностью деминерализованная водный раствор нашла применение в металлургических производствах. Большинство промышленных объединений нефтехимической промышленности могут функционировать только с использованием воды, подвергнутой глубокому обессоливанию. С помощью полной очистке от примесей солей приготавливается инъекционная вода для аптечной промышленности и российской медицины. Наконец, глубоко обессоленная вода широко используется в российской пищевой промышленности при изготовлении не обязательно алкогольных напитков, но и других продуктов питания. Наша организация предлагает к поставке иониты, обязательные к использованию во всех отраслях российской промышленности, в которых частью технологии является применение глубоко обессоленной воды.

Получение глубоко обессоленной водных растворов.

Получение воды глубокого обессоливания видится в её водоподготовке с помощью ионообменных установок, ведущим рабочим веществом которых — есть иониты, производимые нашей компанией — ионообменная смола АВ-17-8чС. При прохождении водной среды через фильтр происходят ионообменные процессы. По окончанию ионообмена H2O полностью очищается от солей и примесей. Ионообменная смола — ионит — АВ-17-8чС имеет органическую основу, с высокими характеристиками эко- безопасности, поэтому ионообменники ООО «СМОЛЫ» могут использоваться для глубокого обессоливания водных растворов.

Единица водного раствора, прошедшая обессоливание нашими соответствующими ГОСТ катионитами и удовлетворяющие требованиям ГОСТ анионитами, соответствует всем особым техническим требованиям.

Сделать заказ на аниониты для полного обессоливания H20 возможно по телефону: 495 799-91-34

Источник