2. Слабокислотные катиониты
Снижение уровня щелочности с помощью таких смол происходит за счет ее нейтрализации по следующей реакции:
Слабокислотное катионирование для снижения щелочности применяется при соответствующем составе воды. Эти смолы, которые иногда называются карбоксильными катионитами, одновременно удаляют и жесткость и щелочность из воды, если соотношение общей жесткости к щелочности меньше или равно 1
Рис. 6.1. Процесс снижение щёлочности путем разделения потоков с использованием сильнокислотного анионита и дегазатора
Если отношение общей жесткости к щелочности больше 1, жесткость довольно эффективно удаляется, однако, может произойти проскок, так как слабокислотные катиониты могут проводить только обмен катионов, имеющих отношение к щелочности. Кальций, магний и другие катионы, связанные с сульфатами, хлоридами и нитратами не могут быть удалены с помощью слабокислотного катионирования. На рисунке 6-2 показан процесс снижения щелочности с помощью слабокислотного катионирования. Среди преимуществ слабокислотных катионитов перед сильнокислотными наиболее значительными являются: более высокая (в 3-4 раза выше) обменная способность в расчете на единицу регенерирующего раствора, незначительное количество свободной минеральной кислоты, образованной в результате процесса, и более эффективное использование регенерирующего раствора. С другой стороны, среди недостатков этого метода выделяются: сильная зависимость конечного качества воды от ее исходного состава, чувствительность к концентрации кислоты при использовании серной кислоты и слабая кинетика слабокислотных катионитов по сравнению с сильнокислотными (8). Так как в результате процесса образуется незначительное количество минеральной кислоты, потребность в использовании смешивания снижается. Так как, не достигается эффективное снижение постоянной жесткости, все еще может существовать необходимость для некоторых типов воды в кондиционировании на сильнокислотном катионите (рис. 6-2В). В таких условиях слабые катиониты чувствительны к скорости потока и функционируют наиболее эффективно при равномерном потоке.
Изменения температуры воды, скорости потока, уровня жесткости или щелочности оказывают сильное влияние на функционирование данных катионитов.
Рис. 6.2. Процесс снижения щелочности воды на слабокислотном катионите
В таблице 6-1 приведены некоторые типичные результаты применения слабокислотного катионирования для снижения уровня щелочности
Таблица 6-1
Типичные результаты применения слабокислотного катионирования для снижения уровня щелочности (10)
Компонент |
Мг/л как |
А |
В |
С |
Кальций |
СаСO3 |
100 |
0 |
0 |
Магний |
СаСO3 |
50 |
0 |
0 |
Натрий |
СаСO3 |
50 |
50 |
50 |
Водород |
СаСO3 |
0 |
0 |
0 |
Общий электролит |
СаСO3 |
200 |
50 |
50 |
Двуокись |
СаСO3 |
150 |
0 |
0 |
Углекислая соль |
СаСO3 |
0 |
0 |
0 |
Гидроксил |
СаСO3 |
0 |
0 |
0 |
Сульфат |
СаСO3 |
25 |
25 |
25 |
Хлорид |
СаСO3 |
25 |
25 |
25 |
Нитрат |
СаСO3 |
0 |
0 |
0 |
М щелочность |
СаСO3 |
150 |
0 |
0 |
Р щелочность |
СаСO3 |
0 |
0 |
0 |
Углекислый газ |
СаСO3 |
10 |
160 |
10 |
рН |
3/4 |
7.5 |
2.0 |
7.5 |
