DOI 10.35776/VST.2022.05.02
УДК 628.164.081.312.32

Селиванов О. Г., Пикалов Е. С.

Оценка эффективности применения натрий-катионитовых смол в процессе умягчения воды для работы теплогенерирующих установок

Аннотация

Представлены результаты оценки эффективности очистки воды от солей жесткости методом ионного обмена при помощи различных натрий-катионитовых смол с целью использования умягченной воды для подпитки теплогенерирующих установок. Исследования проводились на опытной установке ионного обмена с использованием одноступенчатой схемы натрий-катионирования при ламинарном режиме работы. Эксперименты заключались в определении зависимости эффективности умягчения от скорости потока воды до исчерпания ресурса каждой из смол с последующей регенерацией и проведением ­повторных исследований эффективности при разных скоростях потока. Установлено, что натрий-катионитовые смолы обеспечивают высокую степень очистки от солей жесткости. При этом более высокие результаты по эффективности умягчения и степени регенерации получены на смолах Purоlite C100E и Токем-150. По результатам работы предложено использовать данные марки смол для умягчения воды в составе многоступенчатых водоподготовительных установок на тепловых электростанциях и котельных.

Ключевые слова

ионный обмен , регенерация , умягчение воды , соли жесткости , теплогенерирующая установка , натрий-катионитовые смолы

DOI 10.35776/MNP.2020.01.01

УДК 628.16:62-278

Первов А. Г., Головесов В. А., Спицов Д. В., Рудакова Г. Я.

Пути снижения эксплуатационных затрат мембранных установок для подготовки питьевой воды из подземных водоисточников

Аннотация

Описан новый подход к созданию технологических схем утилизации концентрата установок обратного осмоса с минимальным расходом воды на собственные нужды. Схема включает обработку воды в две ступени. Проведены экспериментальные исследования по определению технологических характеристик мембранных установок (выход фильтрата, интенсивность образования осадков на мембранах). На основании результатов экспериментов получены значения приведенных затрат на очистку подземных вод различного химического сос­тава. Исследования проводились на лабораторных стендах с использованием нанофильтрационных мембран, имеющих разные значения селективности. Расход сервисных реагентов и эксплуатационные затраты на оборудование рассчитывались по программе, ранее разработанной авторами для определения технологических характеристик мембранных установок. При разработке установок следует отдавать предпочтение мембранам с низкими значениями селективности, обеспечивать снижение затрат на реагенты и энергопотребления. Получены зависимости скорости роста осадка карбоната кальция от типа мембран и кратности объемного концентрирования исходной воды. Сравнение затрат показывает, что применение мембран даже для случаев обезжелезивания воды оказывается экономичнее известных классических технологий.

Ключевые слова

карбонат кальция , подземные воды , концентрат , обратный осмос , нанофильтрация , умягчение воды , осадкообразование на мембранах , осадки малорастворимых в воде солей , ингибиторы осадкообразования , скорость роста осадка

УДК 661.183.12
DOI 10.35776/VST.2023.08.03

Павелкова А. М., Спицов Д. В.

Современное состояние рынка ионообменных смол (обзор)

Аннотация

Широкое распространение установок ионного обмена для подготовки природных вод и очистки промышленных сточных вод обусловлено применением разнообразных ионообменных смол. Это позволяет подобрать установку как для полного обессоливания воды, так и для селективной очистки под требования производства. Рассмотрены основные сферы применения ионного обмена. Проанализированы особенности выбора ионита в зависимости от типа регенерации фильтров, режима и скорости фильтрования. Отсутствие единой классификации ионообменных смол затрудняет их оптимальный выбор, поскольку само название не дает представления о их свойствах, что требует тщательного изучения характеристик. Проведен комплексный анализ рынка ионитов по классической классификации, их взаимозаменяемости, возможности импортозамещения. Оптимальный выбор ионообменной смолы с минимальной себестоимостью подготовленной воды происходит после комп­лексного анализа показателей качества обрабатываемой и исходной воды, режима фильтрования, типа установки.

Ключевые слова

селективность , обессоливание , умягчение воды , иониты , катиониты , аниониты , химическое умягчение воды , деминерализация

DOI 10.35776/VST.2022.03.02
УДК 628.164

Касаточкин А. С., Ларионов С. Ю., Пантелеев А. А., Рябчиков Б. Е., Шаповалов Д. А., Харитонов Н. А., Шилов М. М.

Сравнение вариантов систем корректировки солевого состава воды из подземных источников

Аннотация

Для питьевого водоснабжения часто используются подземные источники воды с повышенным содержанием солей жесткости. Для достижения питьевого качества воды требуется снижение ее жесткости. Известные методы умягчения приводят к образованию значительного количества жидких и твердых отходов – минерализованных сточных вод или шламов, не подлежащих утилизации. Реагентное умягчение воды в осветлителях используется достаточно редко из-за трудности приготовления реагентов, поддержания необходимой и постоянной температуры воды, сложности установок и их обслуживания. В 1990-х годах разработана технология реагентного умягчения в интенсифицированных реакторах (вихревых и во взвешенном слое), получившая довольно широкое применение в питьевом водоснабжении. Такие аппараты достаточно активно используются в Европе и США. В настоящее время АО «Научно-производственная компания «Медиана-Фильтр» проводит работы по созданию и исследованию реакторов данного типа. Они имеют высокую удельную производительность – 50–100 м³/(м²·ч), и их обслуживание существенно проще по сравнению с осветлителями. Производительность таких установок достигает тысяч кубометров в час. Главное их преимущество заключается в отсутствии жидких сбросов и получении отхода в твердом виде, который может быть утилизирован, при этом выход чистой воды практически составляет 100%.

Ключевые слова

питьевая вода , обратный осмос , взвешенный слой , пилотная установка , реагентное умягчение , умягчение воды , контактная загрузка , кальцитные гранулы , псевдоожиженный слой , интенсифицированный реактор , динамическая система умягчения , Na-катионирование