Подготовка ионитов к работе
При получении высокоомной воды с помощью небольших установок подготовка ионитов и их регенерация отличаются некоторыми особенностями. Пригодными для работы непосредственно в товарном виде являются иониты КУ-2-8чС и АВ-17-8чС. Однако они дороги и используются, как правило, только в системах финишной очистки обессоленной воды. Все остальйые иониты содержат органические и неорганические примеси (полупродукты синтеза, железо и др.), от которых необходимо освободиться, учитывая требования к качеству обессоленной воды.
Перед загрузкой ионитов фильтры заполняют 20— 25%-ным раствором хлорида натрия на высоту 0,5 м. Товарные иониты порциями (по 15—20 кг) с интервалом 10—20 мин загружают в фильтры и выдерживают в этом растворе сутки. Противоточной подачей исходной воды иониты отмывают от мелочи, которая удаляется через воздушник, цри этом следят, чтобы в канализацию не попали и рабочие фракции сорбентов. Затем иониты отмывают водой (прямотоком) от избытка хлорида натрия. При пропускании воды со скоростью 10 м/ч расход ее на отмывку составляет 15—20 м3 на 1 м3 ионита. Для контроля за степенью отмывки наиболее простым является аргентометрический метод. Степень отмывки можно контролировать и с помощью кондуктометра: в конце отмывки удельное сопротивление (электропроводимость) промывных вод должно быть близким к этому показателю в исходной воде.
Обработка с помощью хлорида натрия предназначена для двух целей: предупреждения растрескивания зерен и «высаливания» некоторых органических примесей из матрицы ионитов. Более полное удаление органических примесей достигается попеременной обработкой ионитов кислотой и щелочью с промежуточной промывкой водой и проведением 2—3 фильтроциклов на слив в канализацию.
Удаление железа из ионитов. Иониты, как правило, загрязнены железом. Особенно нежелательно присутствие железа в анионитах, с помощью которых завершается обессоливание воды. Железо удаляют из ионитов соляной кислотой, пропуская через слой сорбента 2—3 объема (<10%) раствора соляной кислоты со скоростью 0,5—1 м/ч. Серная кислота тоже извлекает железо из ионитов, но менее эффективно. Контролируют процесс качественной реакцией на железо с роданистым калием или аммонием. Полное извлечение железа, требующее больших расходов кислоты, как правило, не проводится. Катионит в ходе указанной операции переводится в Н-форму и после отмывки от кислоты готов к работе; анионит подлежит переводу в ОН-форму.
После извлечения большей части железа иониты отмывают исходной водой: катионит — до кислотности промывных вод, в 1,5—2 раза большей кислотности исходной воды после ее Н-катионирования, анионит — до кислотности 1—2 мэкв/л. Кислотность промывных вод определяют титрованием щелочью с индикатором метилоранж или фенолфталеин. Если на установке имеются запасные фильтры, то подготовку ионитов к работе можно проводить в них с последующей перегрузкой ионитов в соответствующие фильтры. После одного-двух фильтроциклов (регенерация — рабочий период — регенерация) со сбросом фильтрата в канализацию установка готова к обессоливанию воды.
Окраска анионита. Анионит АВ-17 в ОН-форме перед загрузкой в фильтр смешанного действия окрашивают 0,1%-ным раствором тимолового синего для удобства визуального контроля за процессом деления и смешивания смол. Тимоловый синий имеет две области перехода окраски: при рН 1,2—2,8 — от красной к желтой, при рН 8,0—9,6 — от желтой к синей. Для окрашивания на 1 л 0,1%-ного раствора красителя добавляют 0,2 г едкого натра. Общий объем раствора красителя должен быть равен объему ионита. Установлено, что вода и регенерирующие растворы не вымывают краситель из зерен смолы.
Подготовка пористого сорбента ИА-1. Анионит ИА-1 предназначен для сорбции из воды органических примесей. Между тем товарный анионит отдает в воду восстанавливающие вещества. Особенностью подготовки сорбента ИА-1 является промывка водой противотоком от мелочи и последующим прямотоком, перевод в ОН-форму, а затем в солевую форму с промежуточными промывками водой до перманганатной окисляемости промывных вод в кислой среде 1,5—2,0 мг О2/л.