Данный метод обезжелезивания заключается в использовании фильтров на основе многокомпонентных смол, состоящих из катиона-обменных, анионообменных и сорбционных материалов. При правильном подборе и настройке работает как умягчитель и обезжелезиватель два в одном. Важным условием эффективной работы данного фильтра является отсутствие сероводорода , трехвалентного железа и механических примесей не более 5 мг/л.
Процесс водоподготовки состоит из многих последовательных физико-химических процессов, в результате которых из жидкости удаляются нежелательные компоненты. Это не только механические примеси, бактерии и другие микроорганизмы, но и растворенные в воде вещества, которые оказывают отрицательное влияние на системы отопления, посуду, водопроводы и, конечно же, вредны для человека, если их слишком много.
Особенности ионообменной очистки воды
Один из таких процессов водоподготовки — катионирование. Это пропускание воды через специальные фильтры, на которых из жидкости убираются ионы кальция, магния и железа и замещаются другими элементами. Наличие термина «ион» в описании процесса говорит о том, что очистка происходит на уровне химического взаимодействия между веществами. Это не простая фильтрация, а более сложный уровень обработки.
Если не вдаваться в тонкости химических реакций, то можно сказать, что при взаимодействии воды со специальными смолами и сорбционными материалами из нее удаляются кальций и магний, а их место замещает не активный в образование накипи натрий. Первые два элемента опасны тем, что при нагревании воды выделяются в виде твердого труднорастворимого осадка, похожего на камень, и закупоривают трубы, радиаторы отопления, котлы, оседают на стенках чайников и другой посуды.
Замещающий их натрий таких свойств не имеет, даже при кипении он не выпадает в виде осадка. Кроме этого, натрий в воде не опасен для человека. Катионирование воды приводит к снижению общей жесткости, поэтому процесс часто называют умягчением.
Можно ли очистить фильтры
Вещества, из которых делают фильтры, получали название катиониты. Это сложные смолы, в которых много достаточно слабо связанного натрия. После прокачивания определенного количества жидкости через фильтры, ионов натрия становиться меньше и активность катионитов снижается. Но ее можно восстановить — с этой целью через слой катионита пропускается раствор кухонной соли (хлорида натрия). Ионы кальция и магния, уловленные ранее фильтрами, связываются хлором и растворяются в промывочной воде, а их место в смоле занимает натрий. После такой обработки фильтровальные свойства катионитов полностью восстанавливаются.
Практическое применение катионной очистки
При проведении катионирования воды необходимо учитывать:
- степень минерализации;
- уровень рН;
- чистоту и прозрачность;
- наличие органики;
- присутствие сероводорода;
- количество трехвалентного железа.
Если показатели по этим параметрам выше допустимых, то перед началом умягчающего ионообмена необходимо провести предварительную водоподготовку, заключающуюся в механической фильтрации, обезжелезивании и осветлении.
На практике для водоочистки используются комплексные фильтровальные установки, которые не только убирают избыток ионов кальция и магния, но и двухвалентное железо и марганец. Процесс обезжелезивания обычно сводится к окислению железа, вследствие чего оно становиться нерастворимым и осаживается на механических фильтрах, заполненных кварцевым песком или уголь.
В качестве окислителей используются кислород, озон, хлор, перманганат калия или другие активные к железу вещества. В современных фильтрах обезжелезивания часто используют минералы, содержащие диоксид марганца. Даже в небольшом количестве окислители и минеральные катализаторы приводят к снижению количества железа. Использование их в одном комплексе с катионитами позволяет сделать установки водоподготовки более компактными и производительными.
