Ablandamiento de agua por intercambio de iones: resina, filtro

La calidad del agua potable es la calidad del problema que enfrenta una gran parte de los habitantes de las grandes ciudades.

Por lo tanto, las grúas no suelen funcionar con agua sucia y oxidada, una fundición de sulfuro de hidrógeno, pero la dureza excesiva del agua es un problema relevante y, sin el tratamiento adecuado del agua, es problemático por diversas razones el uso de dicha agua para beber y para fines domésticos.

Ablandadores de agua de tipo cilindro.

El agua rígida, que no ha pasado la etapa de purificación y ablandamiento, ocasiona daños importantes a sus aparatos de calentamiento de agua: una lavadora, un lavavajillas, un hervidor eléctrico . Estos dispositivos, cuando se trabaja con agua rígida, fallarán mucho antes de lo que el fabricante ha previsto en condiciones normales de funcionamiento.

Esto se debe al hecho de que en los elementos calefactores formaban una capa de escala, lo que provoca una corrosión acelerada del metal.

1 tecnología de ablandamiento de agua por iones

La forma más efectiva de tratamiento del agua para ablandar el agua hoy en día es ablandar el agua mediante intercambio iónico. En la preparación de agua por método de intercambio iónico puede actuar de la manera más eficiente posible. No es de extrañar que este método de tratamiento de agua sea tan popular como en el hogar y en la industria.

Como saben, la rigidez del agua.Añadir disuelto en ella sales de calcio y magnesio. La esencia del método de intercambio iónico es que ciertos reactivos químicos, llamados materiales de intercambio iónico, o simplemente intercambiadores de iones, tienen la propiedad de regular la estructura iónica del agua en la dirección deseada.

Esto permite reemplazar las sales minerales de rigidez por otras estructuras químicas que no dan propiedades indeseables al agua.

Para realizar el tratamiento del agua, este método utiliza filtros especiales, llenos de intercambiadores de iones, a través de los cuales pasa el agua.

Cuando la impregnación a través del material de intercambio iónico en agua dura se reemplaza por una gran parte de los iones disueltos de electrolitos en la misma cantidad de iones iónicos, lo que resulta en un cambio en la estructura química del agua y el reactivo químico.

A diferencia del método de aireación, la purificación del agua por intercambio iónico no conlleva la pérdida de sales de dureza en forma de precipitación, lo que no requiere la instalación de dispositivos de filtrado adicionales.

Esquema del principio de funcionamiento de los ablandadores iónicos de agua dura.

El reactivo químico más común para el ablandamiento de iones de agua es la resina de intercambio iónico. Es una sustancia sólida, inerte e inorgánica que tiene una estructura porosa. La resina contiene todo tipo de aditivos funcionales que pueden llevar a cabo la reacción de intercambio iónico.

Estas resinas se producen en forma de gránulos de tamaño arbitrario, cuya forma depende del método de producción: si la resina se fabrica durante la polimerización,tiene una forma esférica, si se usa policondensación, los gránulos tendrán la forma incorrecta.

Durante la interacción con el agua, la resina tiene la capacidad de hincharse. Dado que la resina pierde su composición química primaria durante el reemplazo de los iones de las sales de dureza, durante su vida útil, una disminución gradual en su rendimiento (el recurso depende de la cantidad de agua tratada y su rigidez).

Para restablecer la capacidad de trabajo del reactivo, principalmente la solución de sal de cocina común (con menos frecuencia, ácido cítrico).

Vale la pena señalar que la restauración de la sal no devuelve la resina a todas sus propiedades iniciales en un cien por ciento, por lo tanto, después de una cierta cantidad de refinamientos, la resina se produce completamente y es sustituible. Sin embargo, si la regeneración regular se realiza correctamente, puede contar con 3 años de funcionamiento.

En las realidades de la producción industrial moderna, cuando las aguas residuales de grandes empresas arrojadas al suelo y depósitos, transportan una gran cantidad de metales pesados ​​como el zinc, el cromo, el plomo, el níquel, el mercurio, la cuestión del tratamiento de aguas residuales es de suma importancia.

Después de todo, sin tratamiento de aguas residuales, se enfrenta a graves problemas. Además, es posible obtener un líquido limpio y adecuado para las aguas residuales de las aguas residuales. Simplemente el proceso de tratamiento de aguas residuales contiene muchos ciclos de procesamiento.

Grandes instalaciones industriales para el ablandamiento del agua por método ion.

Gracias a la capacidad de procesar grandes cantidades de agua de manera efectiva enEl término más corto, a saber, el ablandamiento del agua por el método de intercambio iónico, se ha convertido en el método más popular para el tratamiento del agua a partir de metales pesados ​​en condiciones industriales.

La instalación de un filtro funciona de acuerdo con esta tecnología permite reducir el contenido de hierro en las aguas residuales a un nivel aceptable, después de lo cual el agua tratada puede reutilizarse en varios procesos tecnológicos.
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1.1 Ventajas y desventajas de la tecnología de intercambio iónico

La purificación del agua por el método de intercambio iónico recurre, por regla general, cuando el líquido tiene un índice de mineralización bastante alto, entre 100 y 200 mg de sal por litro. En este caso, los ablandadores de agua de intercambio iónico pueden funcionar eficazmente con cualquier nivel, incluso el más rígido.

Esta tecnología tiene una serie de ventajas indiscutibles que le han proporcionado una gran demanda tanto en el uso doméstico como en el industrial. Sin embargo, hay una serie de deficiencias que, en algunos casos, hacen que su uso sea injustificado. Considere todos los pros y los contras de la purificación de agua iónica con más detalle.

Ventajas:

• Calidad máxima de mitigación y purificación del agua: los filtros de intercambio iónico pueden manejar eficientemente tanto el agua potable ordinaria como el agua residual altamente contaminada de las empresas industriales. Ningún otro método garantiza un nivel comparable de purificación.
• Los ablandadores de agua de intercambio iónico pueden reducir no solo la concentración de sales de rigidez sino también otras sustancias intercambiables de iones que reducen la calidad del agua de las sustancias.
• Facilidad de operación: el tratamiento de aguas residuales es simpleNo tiene unidades tan complejas como inyectores o supercargadores de presión equipados con dispositivos de aireación. La única operación que tendrá que realizar es el reemplazo regular de cartuchos de resina de intercambio iónico.

Sistema de supresión de iones con conexión en paralelo y panel de control.

Desventajas:

• El costo de la regeneración regular de reactivos químicos: con indicadores de rigidez promedio, es necesario hacerlo cada tres meses y su reemplazo periódico después de la producción.
• Necesidad de desechar los reactivos usados.
• Si la resina de intercambio iónico sirve como sustancia funcional principal, entonces también es necesario tener en cuenta las desventajas de este material, el principal de los cuales es el bajo índice de hidrofilicidad, es decir, la resina libera sus iones en el agua bastante lentamente, lo que resulta en un proceso de ablandamiento del agua a baja velocidad.

En general, debe tenerse en cuenta que los filtros modernos para el tratamiento de agua iónica reducen al mínimo la mayoría de los efectos negativos: reducen el consumo de reactivos y los catalizadores especiales aceleran el proceso de procesamiento.

En vista de esto, se puede reconocer que la instalación de un dispositivo de este tipo para uso doméstico es la mejor opción para el tratamiento del agua, tanto en términos de eficiencia como de costos asociados.
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2 Equipos requeridos para la operación

Las características técnicas de los equipos, así como su precio, dependen principalmente de su alcance: los filtros de aguas residuales pueden tener enormes dimensiones, mientras que los dispositivos paraEl uso doméstico es bastante compacto en tamaño.

Con respecto a los precios, el costo mínimo de un dispositivo doméstico de tratamiento de agua es de al menos $ 300.

Hasta la fecha, todos los filtros para la mitigación de iones están disponibles en dos factores de forma principales:

• Pequeños filtros fijos con cartucho reemplazable;
• Columnas de intercambio iónico: dispositivos de gran tamaño que se conectan al sistema de suministro de agua, que, en general, tienen un proceso automatizado de recuperación de resina.

Sistema de intercambio iónico doméstico con varios cilindros y bomba.

Los filtros de tipo columna tienen las siguientes especificaciones:

• Tanque de trabajo: fabricado en forma de tanque sellado o cilindro, que está lleno de resina de intercambio iónico;
• Válvula con procesador electrónico, que controla el flujo de agua;
• Capacidad para reducir el material, principalmente en forma de un tanque que está lleno de sal.

El funcionamiento de dichos dispositivos de mitigación está completamente automatizado: el procesador suministra el agua a la columna, la cual, al ingresar al entorno de intercambio iónico, proporciona iones de resina de sales de dureza, después de lo cual el agua ya está purificada, a través de la manguera de salida se alimenta a los dispositivos consumidores de agua.

Cuando la resina de intercambio iónico se agota y debe restaurarse, el dispositivo lleva a cabo una pequeña cantidad de líquido en un tanque de reactivo que, después de la saturación con salmuera, vuelve a la resina. La circulación ocurre hasta que el sistema se restaura por completo.

En general, columnas paraEl tratamiento doméstico del agua y los dispositivos industriales para filtrar las aguas residuales, se diferencian entre sí únicamente por el tamaño de la capacidad de trabajo y el tipo de reactivos utilizados.
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2.1 Recuperación de resina iónica en cartucho

En los cartuchos para la recuperación de resina, la resina está hecha a mano, de la siguiente manera: