Электронный архив
Донецкого национального технического университета (г.Донецк)
Electronic archive of Donetsk national technical university (Donetsk)
 

eaDonNTU, Donetsk >
Автомобильно-дорожный институт >
Издания АДИ ДонНТУ >
ВЕСТИ Автомобильно-дорожного института = Bulletin of the Automobile and Highway Institute >
2020 № 2 (33) >

Please use this identifier to cite or link to this item: http://ea.donntu.org/handle/123456789/34984

Title: Ионообменная деминерализация воды с применением диоксида углерода в качестве регенеранта
Other Titles: Ion-exchange Water Demineralization Using Carbon Dioxide as a Regenerant
Authors: Высоцкий, С. П.
Рыжова, Р. В.
Vysotskiy, S. P.
Ryzhova, R. V.
Keywords: ИОНООБМЕННАЯ СМОЛА
ГИДРОКАРБОНАТ
ДЕМИНЕРАЛИЗАЦИЯ ВОДЫ
РЕГЕНЕРАЦИЯ СМОЛ
ОБЕССОЛИВАНИЕ ВОДЫ
ПИТЬЕВАЯ ВОДА
ION-EXCHANGE RESIN
HYDROCARBONATE
WATER DEMINERALIZATION
RESIN REGENERATION
WATER DESALINATION
DRINKING WATER
Issue Date: 19-Jun-2020
Series/Report no.: № 2(33);
Abstract: Рассмотренные особенности применения технологии деминерализации воды с использованием слабокислого катионита и полиакрилового анионита. Традиционная технология деминерализации с использованием в качестве реагента сильной кислоты и щелочи сопряжена с необходимостью применения раздельных загрузок ионитов в фильтрах. При эксплуатации указанной технологии в окружающие поверхностные водные источники сбрасывается количество засоленных стоков, масса солей в которых более чем в 2 раза превышает количество солей извлеченных из обрабатываемой воды. Задачей исследования являлась возможность реализации технологии деминерализации в ионослое, состоящем из смеси веществ слабокислотного катионита и анионита. Для регенерации ионообменных смол использовался углекислый газ. При этом получаемые за счет гидролиза углекислого газа протоны и гидрокарбонат-ионы расходуются одновременно. Получаемые в процессе регенерации сточные воды содержат массу растворенных солей, эквивалентную количеству удаленному в процессе деминерализации. Учитывая то, что регенерационный раствор пересыщен по карбонату кальция, а в некоторых случаях и по сульфату кальция, то масса сбрасываемых солей меньше на количество указанных соединений, выпавших в осадок в емкости выдержки регенеранта. Емкость поглощения ионообменного загрязнения при использовании смешанного слоя ионита существенно меньше по сравнению с применением традиционных технологий обессоливания. При этом емкости поглощения по анионам составляет 1,3 ммоль/дм3, а по катионам 1,3 ммоль/дм3. Для повышения эффективности регенерация анионита в регенерационный раствор дозируется измельченный карбонат кальция в количестве 50 г/дм3. Недостатком снижения обменной емкости поглощения компенсируется экологическими преимуществами в эксплуатационных условиях за счет сокращения сброса засоленных стоков и применения экологически чистого регенеранта – углекислого газа, а так же за счет сокращения капитальных затрат – уменьшения количества необходимых фильтров. Показано, что при использовании исследуемой технологии качество обработанной воды изменяется в процессе фильтроцикла. Для стабилизации качества очищенной воды необходимо применение емкости – усреднителя. Обессоленная вода насыщена углекислым газом, поэтому необходимо применение традиционной технологии ее декарбонизации.
Description: Peculiarities of applying water demineralization technology using subacid cationite and polyacrylic anionite are considered. The traditional technology of dimenialization using strong acid and alkali as reagents is associated with the need to use separate loads of ion exchangers in filters. During this technology operation the amount of salted drain is discharged in the surrounding surface water sources, the mass of salts in which is more than 2 times the amount of salts extracted from the treated water. The objective of the study was the possibility of implementing the demineralization technology of in the ion-containing layer consisting of a mixture of subacid cationite and anionite. Carbon dioxide was used to regenerate ion-exchange resins. In this case, protons and bicarbonate ions obtained due to the hydrolysis of carbon dioxide are consumed simultaneously. The wastewater obtained during the regeneration process contains a mass of dissolved salts, equivalent to the amount removed during demineralization. Considering that the regeneration solution is supersaturated with calcium carbonate, and in some cases also with calcium sulfate, the mass of discharged salts is less by the amount of these compounds precipitated in the regenerant holding tank. The absorption capacity of ion-exchange pollution when using a mixed layer of ion exchanger is significantly less compared to the use of traditional desalination technologies. In this case, the absorption capacity for anions is 1,3 mmol / dm3, and for cations 1,3 mmol / dm3. To increase the efficiency of anion regeneration, pounded calcium carbonate is dosed into the regeneration solution in an amount of 50 g / dm3. The disadvantage of reducing the exchange capacity of absorption is compensated by environmental benefits in operating conditions by decreasing the discharge of salted drain and the use of the environmentally friendly regenerant – carbon dioxide, as well as by reducing capital costs – decreasing the number of necessary filters. It is shown that when using the investigated technology, the quality of the treated water changes during the filter cycle. To stabilize the quality of purified water, it is necessary to use a balancing tank. Desalted water is saturated with carbon dioxide, so it is necessary to use the traditional technology of its decarbonization.
URI: http://ea.donntu.org/handle/123456789/34984
ISSN: 1990-7796
Appears in Collections:2020 № 2 (33)

Files in This Item:

File Description SizeFormat
8.pdf981.76 kBAdobe PDFView/Open

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.