Systemy demineralizacji wody
Demineralizacja wody
w praktyce laboratoryjnej
przy wykorzystaniu złóż mieszanych
Metoda demineralizacji wody z użyciem żywic jonowymiennych jest znana od początku XX w. Na przestrzeni lat sposób produkcji jonitów i używane materiały do ich wytwarzania były coraz lepsze. Obecnie demineralizacja wody na żywicach jonowymiennych daje niejednokrotnie lepsze efekty w porównaniu z powszechnie stosowaną odwróconą osmozą (RO). Jednym ze specyficznych typów żywic jonowymiennych jest złoże mieszane. Chcę zwrócić uwagę Czytelnika także na możliwość regeneracji złóż mieszanych. Nie musi ono być produktem jednorazowego użycia. Dzięki możliwości regeneracji złoża problem wyczerpanej żywicy jonowymiennej jest rozwiązany zgodnie z prawem zagospodarowania. Co to jest złoże mieszane? W Polsce nie ma jednoznacznego nazewnictwa określającego mieszaninę kationitu i anionitu. W Europie, od chwili zastosowania ponad 30 lat temu, przyjęła się nazwa mix-bed. W Polsce używane są zamiennie nazwy: dwujonit lub złoża mieszane. Złoże mieszane to umieszczone razem w jednym zbiorniku (kolumnie), w odpowiednich proporcjach, kationity i anionity. Najczęściej 40% stanowi kationit, 60% to anionit. Warunkiem koniecznym dobrej pracy kolumny jest dobre wymieszanie składników. Rozdzielenie złoża znacząco zmniejsza efekt demineralizacji. Pracę złoża mieszanego w uproszczeniu można porównać do przepuszczenia wody przez kilkadziesiąt ustawionych naprzemiennie kolumn z kationitem i anionitem. Złoża mieszane znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie w procesach technologicznych wymagana jest woda zdemineralizowana (laboratoria, przemysł kosmetyczny, farmaceutyczny, chemiczny, elektroniczny, motoryzacyjny, spożywczy, energetyka itd.).
Demineralizacja przy wykorzystaniu odwróconej osmozy Warunkiem poprawnego i bezusterkowego użytkowania odwróconej osmozy jest jej nieprzerwana praca 24 h na dobę. Jeżeli rozbiór wody jest okresowy, to fakt ten stanowi z pewnością jej główną wadę. Wody zdemineralizowanej niestety nie da się przetrzymywać zbyt długo bez strat jakości. Ponadto trzeba liczyć się ze zwiększonym kosztem energii elektrycznej, ponieważ pompa podająca wodę musi pracować cały czas. Brak przepływu wody przez odwróconą osmozę jest przyczyną zatykania się membran. W efekcie należy je częściej myć chemicznie lub po prostu wymienić. Nierzadko wymiana membran to 30-40% kosztu zakupu odwróconej osmozy. Kolejnym ograniczeniem odwróconej osmozy jest jej efektywność (stopień demineralizacji). Zaobserwujemy znaczącą różnicę jakości wody zdemineralizowanej, podając na nią wodę o przewodności 100 .S/cm i 1000 .S/cm. Można poprawiać efekt demineralizacji, stosując we wcześniejszych etapach zmiękczanie wody czy dozowanie antyskalantów. Wiąże się to jednak z kosztowną rozbudową układu i stosowaniem chemikaliów. Należy też pamiętać, że w przypadku dużych, bardzo dobrych jednostek ze 100% podanej na osmozę wody uzyskamy tylko około 80% wody zdemineralizowanej, a w przypadku mniejszych jednostek . tylko około 30% wody zdemineralizowanej (tylko 20% w przypadku tzw. osmoz podkranowych). Reszta wody trafia do kanalizacji, a ścieki to wymierny koszt.
Metoda demineralizacji wody z użyciem żywic jonowymiennych jest znana od początku XX w. Na przestrzeni lat sposób produkcji jonitów i używane materiały do ich wytwarzania były coraz lepsze. Obecnie demineralizacja wody na żywicach jonowymiennych daje niejednokrotnie lepsze efekty w porównaniu z powszechnie stosowaną odwróconą osmozą (RO). Jednym ze specyficznych typów żywic jonowymiennych jest złoże mieszane. Chcę zwrócić uwagę Czytelnika także na możliwość regeneracji złóż mieszanych. Nie musi ono być produktem jednorazowego użycia. Dzięki możliwości regeneracji złoża problem wyczerpanej żywicy jonowymiennej jest rozwiązany zgodnie z prawem zagospodarowania. Co to jest złoże mieszane? W Polsce nie ma jednoznacznego nazewnictwa określającego mieszaninę kationitu i anionitu. W Europie, od chwili zastosowania ponad 30 lat temu, przyjęła się nazwa mix-bed. W Polsce używane są zamiennie nazwy: dwujonit lub złoża mieszane. Złoże mieszane to umieszczone razem w jednym zbiorniku (kolumnie), w odpowiednich proporcjach, kationity i anionity. Najczęściej 40% stanowi kationit, 60% to anionit. Warunkiem koniecznym dobrej pracy kolumny jest dobre wymieszanie składników. Rozdzielenie złoża znacząco zmniejsza efekt demineralizacji. Pracę złoża mieszanego w uproszczeniu można porównać do przepuszczenia wody przez kilkadziesiąt ustawionych naprzemiennie kolumn z kationitem i anionitem. Złoża mieszane znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie w procesach technologicznych wymagana jest woda zdemineralizowana (laboratoria, przemysł kosmetyczny, farmaceutyczny, chemiczny, elektroniczny, motoryzacyjny, spożywczy, energetyka itd.).
demineralizacja
Odmanganianie wody
Demineralizacja przy wykorzystaniu odwróconej osmozy Warunkiem poprawnego i bezusterkowego użytkowania odwróconej osmozy jest jej nieprzerwana praca 24 h na dobę. Jeżeli rozbiór wody jest okresowy, to fakt ten stanowi z pewnością jej główną wadę. Wody zdemineralizowanej niestety nie da się przetrzymywać zbyt długo bez strat jakości. Ponadto trzeba liczyć się ze zwiększonym kosztem energii elektrycznej, ponieważ pompa podająca wodę musi pracować cały czas. Brak przepływu wody przez odwróconą osmozę jest przyczyną zatykania się membran. W efekcie należy je częściej myć chemicznie lub po prostu wymienić. Nierzadko wymiana membran to 30-40% kosztu zakupu odwróconej osmozy. Kolejnym ograniczeniem odwróconej osmozy jest jej efektywność (stopień demineralizacji). Zaobserwujemy znaczącą różnicę jakości wody zdemineralizowanej, podając na nią wodę o przewodności 100 .S/cm i 1000 .S/cm. Można poprawiać efekt demineralizacji, stosując we wcześniejszych etapach zmiękczanie wody czy dozowanie antyskalantów. Wiąże się to jednak z kosztowną rozbudową układu i stosowaniem chemikaliów. Należy też pamiętać, że w przypadku dużych, bardzo dobrych jednostek ze 100% podanej na osmozę wody uzyskamy tylko około 80% wody zdemineralizowanej, a w przypadku mniejszych jednostek . tylko około 30% wody zdemineralizowanej (tylko 20% w przypadku tzw. osmoz podkranowych). Reszta wody trafia do kanalizacji, a ścieki to wymierny koszt.