46. Обессоливание воды ионным обменом.

Обессоливание воды ионным обменом представляет собой метод с применением специальных ионообменных смол – катионитов и анионитов. В процессе такой обработки содержащиеся в воде ионы с отрицательным и положительным зарядами (анионы и катионы) замещаются частично на катионы водорода.

При замене катионы водорода разрушают соли с последующим выведением из воды образовавшихся газов. Количество удалённых газообразных соединений зависит от степени, глубины очистки. При глубокой ионообменной обработке происходит снижение количества солей и прочих примесей до минимального или практически до нуля.

Иониты – полимерные соединения, почти не растворяемые в воде. Все они имеют собственные подвижные ионы. При контактах с водой такие частицы вступают в реакции с ионами солей (анионами и катионами), увеличиваются в размерах и, таким образом, выполняют свою функцию – ионный обмен.

Продумывая обессоливание воды методом ионного обмена, важно понимать, что каждый ионит (смола) имеет определённую конкретную обменную ёмкость: статическую и динамическую, рабочую и полную. Так как в ходе очистки иониты значительно уплотняются, необходима их регенерация. При этой процедуре смола подвергается обработке (промывке) чистой водой, подаваемой под напором.

Также для восстановления рабочей способности ионита может потребоваться применение реагентов – кислотных или щелочных растворов. Но, как правило, реагенты используются в мощных промышленных установках. В бытовых фильтрах ионного обмена для регенерации применяют концентрированные солевые растворы с ионами натрия. Промывки и регенерации в современных реагентных и безреагентных установках осуществляются в автоматическом режиме. Когда рабочий ресурс полностью исчерпан, ионообменная смола утилизируется.

47. Термическое опреснение и обессоливание воды.

Термическое обессоливание воды – метод, который предполагает изменение структуры, состояния и свойств жидкости с помощью температур. К таким методам относятся выпаривание, перегонка, дистилляция. Принцип всех этих технологий заключается в термическом действии, которое провоцирует переход воды из жидкого состояния в паровое. После испарения запускается образование конденсата, а все растворённые твёрдые частицы остаются в виде отложений.

При выпарке сначала осуществляется кипячение. Далее воду, принявшую паровое состояние, охлаждают для конденсации. Затем остаётся удалить отходы, то есть осадок – те самые частицы солей.

Термическое обессоливание воды методом её дистилляции требует использования специальных испарителей – дистилляторов. Самыми эффективными и популярными являются электрические и паровые. Испаритель является специальным котлом низкого давления, в котором в процессе дистилляции происходит конденсация – деление воды на пар и солесодержащий концентрат. Данный концентрированный раствор либо постоянно, либо периодически отводится, сбрасывается.

В последнее время чаще используют многоступенчатые дистилляционные схемы установок, в которых предусмотрены дополнительные этапы предварительного медленного кипячения. С одной стороны, такие системы дистилляции обеспечивают снижение затрат электроэнергии. Но капитальные расходы увеличиваются из-за большой площади испарения.