Wymiana jonowa

DEMINERALIZACJA WODY METODĄ WYMIANY JONOWEJ

Proces wymiany jonowej polega na wymianie jonów związanych z żywicą jonowymienną na jony znajdujące się w otaczającym go roztworze:



                                        H – R + K⁺ + A^–   K – R+ H⁺ + A^–
                                     R – OH + K⁺ + A^–    R – A + K⁺ + OH^–


gdzie:


 R – wielocząsteczkowy szkielet jonitu;
 K⁺ – kation;
 A^– – anion.

Proces jest odwracalny, a wymiana zachodzi w równoważnych ilościach (stechiometrycznie).

Wymiana jonowa jest przeprowadzana w układzie dwóch kolumn, z których jedna wypełniona jest silnie kwaśnym kationitem pracującym w cyklu wodorowym, a druga – anionitem (z reguły silnie zasadowym), pracująca w cyklu wodoro­tlenowym. Klasyczna metoda demineralizacji na dwóch kolumnach pociąga za sobą konieczność rozbudowy instalacji o układy magazynowania dystrybucji NaOH i HCl służących do regeneracji oraz prowadzenia w zakładzie odpowiedzialnej gospodarki wodno–ściekowej, związanej z neutralizacją ścieków poregeneracyjnych. Do regeneracji jonitów silnie kwaśnych używa się zwykle 6% roztworu kwasu solnego (HCl), który magazynowany jest w zbiorniku kwasu w formie zatężonej tj. 33%. W wyniku tej regeneracji powstają ścieki silnie kwaśne o pH 1–2 zawierające duże ilości jonów chlorkowych. Do regeneracji jonitów silnie zasadowych używa się zasady sodowej (NaOH) o stężeniu 4 – 6%, która magazynowana jest w zbiornikach ługu o stężeniu 42%. W wyniku tego procesu powstają ścieki alkaliczne o pH 11 – 12.

Innym sposobem jest wymiana jonowa na złożu mieszanym. Złoże mieszane to specjalnie zestawiona kombinacja jonitów, składająca się z kationitów silnie kwaśnych i anionitów silnie zasadowych. Technika wymiany jonowej na złożu mieszanym jest zwykle stosowana jako końcowy etap oczyszczania wody – pozwala ona na uzyskanie wody o wyso­kiej jakości, która znacznie przewyższa jakość wody uzyskanej w wyniku wymiany jonowej na dwóch kolumnach. Metoda ta pozwala również na usunięcie rozpuszczonego CO2 oraz krzemionki. Firma BWT Polska posiada w swojej ofercie urządzenia MINISTIL ze złożem mieszanym. Pozwalają one na otrzymanie wody o przewodności ok. 0,2 µS/cm.

NAJCZĘŚCIEJ STOSOWANE ZŁOŻA MIESZANE DO DEMINERALIZACJI

AMBERLITE MB20
AMBERLITE MB20 jest gotową do użytku mieszanką silnie kwaśnego kationitu i silnie zasadowego anionitu. Złoże zostało opracowane dla potrzeb produkcji wody o wysokiej czystości – może być stosowane do produkcji wody całkowicie zdemineralizowanej, pozbawionej krzemionki i dwutlenku węgla.

UWAGA: 1 OZ (objętość złoża) = 1 m³ roztworu na 1 m³ żywicy