Работа катионитовых фильтров
Для обессиливания вода, очищенная от основной части органических примесей и железа на стадии предварительной очистки, проходит последовательно через катионо- и анионообменные фильтры. При контакте воды с катионитом в Н-форме происходит обмен катионов растворенных в воде солей на Н-ионы, при этом растворенные в воде соли образуют соответствующие кислоты.
Воду, прошедшую через катионитовый фильтр, называют Н-катионированной водой. При ее контакте с анионитом в ОН-форме происходит сорбция анионитом анионов сильных кислот.
Образовавшийся при Н-катионировании диоксид углерода предварительно удаляют из воды аэрацией. Этот процесс называют декарбонизацией.
Реакции, протекающие в слое катионита, обратимы. В связи с этим в Н-катионированной воде наряду с кислотами может находиться небольшое количество солей. При значительной концентрации солей полностью обессолить воду с помощью одного, катионитового фильтра либо невозможно, либо экономически нецелесообразно. Первая ступень обессоливания предназначена для сорбции из воды большей части солей (95—99%), преимущественно катионов двухвалентных металлов и анионов сильных кислот.
До проскока наименее сорбируемого иона в фильтрат все присутствующие в воде катионы располагаются по слою катионообменного фильтра сверху вниз в порядке, который определяется константой обмена этих ионов на ион водорода.
Присутствующие в воде катионы вытесняют ионы натрия, продвигая их вперед вдоль по слою. Поэтому и выходная кривая, характеризующая качество фильтрата и момент проскока, и распределение ионов по слою будут такими, как если бы вода содержала только ионы натрия, но в количестве, равном сумме всех катионов.