Схемы ионообменных установок

Процессы ионообменной очистки сточных вод проводят на установках периодического и непрерывного действия. Схема установки периодического действия показана на рис.

Сточная вода поступает внутрь аппарата, проходит слой ионита и выходит через распределитель 6. Затем подается промывочная вода и после этого регенерирующий раствор. Таким образом, цикл работы аппарата состоит из следующих стадий:

- ионообмен

- отмывка ионита от механических примесей

- регенерация ионита

- отмывка ионита от регенерирующего раствора

Работа установки может быть интенсифицирована путем использования аппаратов с кипящим слоем ионита. Скорость процесса в этом случае увеличивается в 2-3 р. Взвешенный слой имеет меньшее гидравлическое сопротивление.

Недостатки установок периодического действия: большие объемы аппаратов; значительный расход реагентов; большая единовременная загрузка сорбента; сложность автоматизации процесса.

Непрерывный ионообмен дает возможность уменьшить затраты смолы, реагентов для регенерации, промывочной воды, а также применять более компактное оборудование по сравнению с периодическим ионообменом. Колонны непрерывного действия могут работать как с движущимся слоем смолы, так и с кипящим слоем. Схема колонны с движущимся слоем смолы показана на рис.

Сточная вода подается снизу, а смола сверху. Колонна имеет сравнительно небольшую удельную производительность 1-5 м³/(м²×ч). Малоэффективна из-за сильного перемешивания фаз и неравномерного распределения смолы по сечению колонны.

Для увеличения эффективности используется колонна с псевдоожиженным слоем или пульсацией. Колонная с тарелками «провального типа» имеет удельную производительность 30-45 м³/(м²×ч). Тарелки с лопатками расположены под углом 30⁰. Лопатки двух соседних тарелок направлены в разные стороны. Это обеспечивает спиральное противоточное движение сорбента и реагента.

Для регенерации смолы используют колонны с движущимся слоем, или пневмопульсационные (рис.). Смола подается через коническую трубу. При подаче воздуха смола в рабочем объеме аппарата движется навстречу раствору и удаляется сверху, столб смолы в трубе действует, как обратный клапан. Можно проводить процесс регенерации при малой разности плотностей раствора и сорбента.

Метод ионного обмена может использоваться для очистки сточных вод многих химических производств:

- электрохимических – от ионов тяжелых металлов цианидов и др.;

- синтетических волокон – от ионов цинка и др.;

- азотных удобрений – от аммиака, меди и др.;

- коксохимических – от тиосульфатов, роданитов и др.;

- искусственных и естественных изотопов – от радиоактивных веществ и т.д.

Дата добавления: 2014-01-03