Ионный обмен
Ионный обмен, иониты, ионообменники, ионообменные смолы — все эти понятия стали неотъемлемой частью технологии водоподготовки. Процессы, в основе которых используется ионный обмен, применяют для умягчения воды, удаления из нее солей тяжелых металлов, обессоливания и многого другого. Ниже мы рассмотрим принцип ионного обмена и сравним его с альтернативным вариантом умягчения — обратным осмосом.
Принцип ионного обмена
Ионный обмен — обратимый процесс замещения одних ионов на другие. Если протекает обмен положительно заряженными ионами, то говорят о катионном обмене, если отрицательно заряженными — об анионном обмене. Рабочим телом в этом процессе выступает ионит — материал, в структуре которого имеются радикалы основного или кислого характера.
Особенность ионитов в том, что при обмене они не изменяют свой внешний вид и свойства. Также остается неизменным суммарный заряд обрабатываемого раствора.
Ионитами могут выступать как природные, так и синтетические материалы. Современные ионообменники изготовлены на синтетической органической основе — ионообменные смолы. Полимерный каркас таких смол представляет собой сферическую гранулу из акрила, полистирола или фенолформальдегида. К нему присоединены ионогенные группы. От их природы зависит, будет ли обладать ионит кислотными или основными свойствами, т.е. ионами с каким знаком заряда будет происходить обмен. Чаще всего присоединенными радикалами являются HCO2-, HSO3-, NH3+.
На протекание процессов влияют концентрация ионов и их степень диссоциации, температура раствора, степень взаимодействия ионообменной смолы и раствора. Процесс обратим. Так, обработка катионита, который исчерпал свой ресурс, 30% рассолом поваренной соли обеспечивает полное восстановление емкости ионообменной смолы. Это называется регенерацией ионообменной смолы. Его мы наглядно демонстрировали в видео ниже.
Сравнение с обратным осмосом
Рассматривая различные фильтры для умягчения воды, покупатели часто сомневаются в выборе между проточными фильтрами со ступенью умягчения с ионообменной смолой и системами обратного осмоса. Это две принципиально разные технологии со своими достоинствами и недостатками. Давайте попробуем их сравнить.
Технология умягчения | Ионный обмен | Обратный осмос |
---|---|---|
Плюсы | Можно получить умягченную воду высокого качества, особенно, если использовать несколько ступеней умягчения. Технология эффективно работает даже при изменении параметров исходной воды. Низкая начальная стоимость оборудования. Высокий КПД по умягченной воде, даже с учетом воды, пошедшей на регенерацию. | Очистка от всех примесей, а не только от солей жесткости. Отношение производительности к габаритом наилучшее среди всех современных способов обессоливания. Длительный срок службы в отсутствие расходов на обслуживание. Концентрат без ущерба для экологии сбрасывается в канализацию. |
Минусы | Требуется часто восстанавливать ионообменный материал. Большой расход соли для регенерации. Требуется предфильтрация, удаление органики, взвешенных и твердых веществ, а также железа, образующего на ионнообменном материале трудноудаляемую пленку. Отработанный регенерирующий раствор содержит большие концентрации солей, что критично при промышленном использовании и в частном доме в условиях отсутствия централизованной канализации. | Требуется высокое качество предфильтрации, от которой зависит производительность системы и срок службы обратноосмотической мембраны. Большой расход исходной воды. Соотношение концентрата к пермеату от 10 к 1 до 5 к 1. Более высокие затраты при покупке фильтра. Редкое использование фильтра негативно сказывается на ресурсе системы. |
А на каком фильтре остановились вы? В каталоге нашего магазина можно подобрать оборудование для квартиры или частного дома разной производительности. Ассортимент насчитывает десятки популярных моделей и сотни наименований комплектующих и расходных материалов к ним.
Нужна помощь при выборе подходящего варианта? Обращайтесь в чат или звоните по телефону — получите профессиональную консультацию. Работаем по всей Беларуси. Много оборудования устанавливаем бесплатно в Минске. Также предлагаем услуги по обслуживанию проточных фильтров и систем обратного осмоса.