В связи с решением задачи создания бессточных систем водного хозяйства все большее значение приобретает ионообменный метод очистки сточных вод. Он позволяет получить воду, пригодную для использования в оборотных циклах. Распространившись первоначально в машиностроении для очистки сточных вод гальванических цехов, этот метод начинает внедряться и на очистных сооружениях химических предприятий. Имеются данные о целесообразности использования ионообменной очистки сточных вод ряда производств: электрохимических, коксохи мических, химических волокон, азотных удобрений, искусственных и естественных изотопов и некоторых других. На установках ионообменной очистки из сточной или оборотной воды указанных производств могут быть извлечены ионы тяжелых металлов, цианиды, аммиак, тиосульфаты, роданиды, радиоактивные вещества и другие загрязнения.[ ...]
Основными достоинствами этого метода очистки являются возможность получения практически любой глубины очистки воды, необходимой для использования ее в технологических процессах или в системах оборотного водоснабжения, а также возможность утилизации содержащихся в стоках ценных веществ. Он характеризуется малым объемом ионообменного материала по сравнению с объемом обрабатываемых стоков, возможностью концентрирования растворов и селективностью по отношению к отдельным ионам.[ ...]
Иониты можно регенерировать. Регенерация катионита в Н-форме, т. е. катионита, отдающего ионы Н+ взамен сорбированных катионов, производится раствором кислоты, регенерация катионита в Ыа-форме — раствором поваренной соли. Аниониты регенерируют водными растворами щелочей.[ ...]
Процессы ионообменной очистки сточных вод осуществляются в фильтрах периодического или непрерывного действия. Стадия очистки (сорбции) в периодических фильтрах чередуется со стадией регенерации (десорбции). В непрерывных фильтрах ионит движется по замкнутому контуру, последовательно проходя стадии сорбции, регенерации и промывки. Для предварительной задержки взвешенных веществ на установках ионообменной очистки применяют механические фильтры, а для частичного удаления органики — угольные. Таким образом, в полной технологической схеме ионообменной очистки сточных вод используются пять соединенных последовательно фильтров: механический, угольный, катионообменный, анионообменный слабоосновный и анионообменный сильноосновный. Кроме того, предусматриваются узел приготовления и дозирования регенерационных растворов, узел обработки элюатов (концентрированных растворов, полученных в результате регенерации ионообменных фильтров) реагентным или ионообменным способом, а также отдельные ионообменники для утилизации ценных веществ.[ ...]
Измерение расходов, сигнализация уровней и потери напора не создают затруднений при выборе аппаратуры на стадии проектирования и при наладке и эксплуатации установки. Оснащение же ионообменных фильтров приборами качественного контроля и сигнализации представляет более сложную задачу, в полной мере в настоящий момент еще не решенную.[ ...]
Наибольшее распространение получили рН-метры, используемые на входе установки, после катионообменных фильтров, после сильноосновных анионообменных и на обработке элюатов, а также кондуктометрические концентратомеры, устанавливаемые на входе установки и после всех ионообменников. Однако для получения точной информации о степени истощения ионитов по отношению к определенному иону необходимы средства селективного контроля содержания этого иона в фильтрате. Такие средства предоставляет потенциометрия с применением мембранных ионоселективных электродов.[ ...]
Лучшими характеристиками обладают электроды для измерения концентрации одновалентных ионов. Но для многих процессов определяющими являются ионы более высоких валентностей. Примером может служить задача сигнализации проскока солей жесткости. Мембранные электроды на двух- и тем более трехвалентные ионы разработаны пока для ограниченного ряда элементов, а метрологические характеристики не позволяют рекомендовать их для широкого применения на промышленных ионообменных установках.[ ...]
В помощь лабораторному контролю могут быть использованы полярографы, фотоколориметры, спектрофотометры в полуавтоматическом или даже автоматическом исполнении. Однако они сложны в эксплуатации и дороги.[ ...]
На рис. 46 показана схема автоматического контроля ионообменного фильтра.[ ...]
На выходе фильтра 1 установлен промышленный автоматический концентратомер 3 для измерения концентрации одновалентных ионов, имеющий датчик 2. Концентратомер 3 снабжен сигнализатором предельных значений, установленным на определенную величину концентрации, подбираемую экспериментальным путем. При срабатывании сигнализатора предельных значений запускается реле времени 4. Реле устанавливается на заданный промежуток времени, по истечении которого оно подготавливает цепь сигнализатора истощения ионита 5. Сигнал поступает в схему управления фильтрами после снижения концентрации контролируемого одновалентного иона до заданной величины. Если это снижение произойдет раньше, чем сработает реле времени, последнее возвращается в исходное положение, так как сигнал был ложный, вызванный колебаниями исходной концентрации одновалентного иона.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схема автоматического управления регенерацией ионообменного фильтра |
 |