Промышленные системы умягчения воды

Одной из ступеней промышленной водоподготовки для приведения воды к необходимому качеству по технологическим требованиям может быть умягчение промышленной воды. Умягчение позволят предотвратить образование карбонатных отложений на нагревательных элементах различных промышленных установок, и тем самым в разы продлить срок службы и исключить поломки дорогостоящего технологического оборудования. Основой работы современных промышленных систем умягчения (умягчителей) является метод ионного обмена.

Метод ионного обмена (катионитовый метод) умягчения воды основан на способности некоторых практически нерастворимых в воде материалов — катионитов — вступать в ионный обмен с растворенными в воде солями жесткости (соли кальция Са и магния Mg). Катиониты в Na-форме в процессе такой реакции накапливают из воды ионы кальция и магния, а взамен отдают ионы натрия. Этот процесс можно описать несложной химической реакцией:

Катиониты для умягчения воды могут быть естественного или искусственного происхождения. К естественным катионитам относятся глауконит, и другие алюмосиликаты натрия, а также гумусовые и бурые угли, торф и др. Однако малая обменная способность и недостаточная стойкость природных катионитов привели к постепенному вытеснению их искусственными катионитами.

В современных промышленных (да и бытовых тоже) умягчителях в качестве катионитов используется загрузка (наполнитель) на основе искусственных ионообменных смол. Их применение обеспечивает снижение жесткости воды до практически любых необходимых значений.

По мере фильтрования воды через слой ионообменной смолы в умягчителе натрий будет заменяться кальцием и магнием. Этот процесс может привести к снижению и полному исчерпыванию обменной способность смолы. Чтобы этого не происходило, и умягчитель служил долго и надежно применяется процесс регенерации катионита. Регенерация – это промывка ионообменной смолы раствором с высокой концентрацией натрия, например раствором поваренной соли.

Стоит заметить ,что практически все современные умягчители воды оснащены специальным автоматическим контроллером, который может управлять работой прибора самостоятельно, определяя необходимые время, частоту и продолжительность процессов регенерации, в зависимости, например, от расхода воды. Кроме того, современные промышленные умягчители требуют малого количество реагента – поваренной соли – для регенерации.