Cтраница 2
При проведении сорбции в динамических условиях обменная емкость ионита редко достигает величины его полной обменной емкости из-за трудности диффузии поглощаемых ионов внутрь зерен сорбента. Чем более жесткую структуру имеет сорбент и чем меньше он набухает, тем больше различаются величины динамической и полной емкости ионита. Кроме того, рабочая емкость ионита может снижаться вследствие неполной регенерации при повторных циклах десорбции. По литературным данным, рабочая емкость анионитов по отношению к урану ( в динамических условиях) колеблется в пределах 24 - 72 кг / м3, что вполне приемлемо для практических целей. [16]
Увеличение скорости фильтрования вызывает возрастание потери напора воды в фильтре. Поэтому максимальная скорость фильтрования, даже кратковременно, ограничивается располагаемым напором поступающей на фильтр воды. Это обстоятельство следует учитывать при проведении операций по регенерации или при спуске его водяной подушки, когда располагаемый напор ограничен, а выход воды из фильтра сообщается с атмосферой. Во избежение появления в слое ионита пузырьков воздуха, нарушающих нормальную гидродинамику фильтра, что ведет к снижению рабочей емкости ионита, необходимо избегать чрезмерно больших скоростей фильтрования при проведении этих операций. Это легко контролировать по вытеканию воды из пробоотборного крана; при достижении предельно допустимой скорости вытекание воды из этого крана прекращается и может даже появиться подсасывание воздуха внутрь фильтра. [17]
Перед регенерацией взрыхляют шихту, в результате чего анионит, обладающий меньшим удельным весом, располагается верхним слоем. Регенерацию осуществляют, вводя растворы на границе разделения слоев и отводя их через верх или низ колонны. После регенерации иониты снова смешивают. В смешанной шихте рабочая емкость ионитов используется более полно; однако технологи предпочитают эксплуатировать катиониты и аниониты в отдельных колоннах. [18]
Очистка производственных сточных вод методом ионного обмена позволяет извлекать и утилизировать ценные примеси ( соединения мышьяка, фосфора, а также хром, цинк, свинец, медь, ртуть и другие металлы), ПАВ и радиоактивные вещества, очищать сточную воду до предельно допустимых концентраций с последующим ее использованием в технологических процессах или в системах оборотного водоснабжения. По знаку заряда обменивающихся ионов иониты делят на катиониты и аниониты, проявляющие соответственно кислотные и основные свойства. Иониты подразделяются на природные и искусственные, или синтетические. Практическое значение имеют неорганические природные и искусственные алюмосиликаты, гидроокиси и соли многовалентных металлов; применяются также иониты, полученные химической обработкой угля, целлюлозы и лигнина. Ведущуая роль при использовании ионообменного метода в очистке принадлежит синтетическим органическим иони-там - ионообменным смолам. Важнейшим свойством ионитов является их подготовительная способность, так называемая обменная емкость. Полная емкость ионита - количество находящихся в сточной воде грамм-эквивалентов ионов, которое может поглотить 1 м3 ионита до полного насыщения. Рабочая емкость ионита - количество находящихся в воде грамм-эквивалентов ионов, которое может поглотить 1 м3 ионита до начала проскока в фильтрат поглощаемых ионов. При соприкосновении ионитов с водой происходит их набухание вследствие осмотических явлений; объем ионитов обычно увеличивается в 0 2 - 2 раза. [19]