Задать вопрос
mail@ncwt.ru (напишите нам)
8 (800) 555-32-60 (звонок по России бесплатный)
8 (343) 201-38-01 (Телефон головного офиса)

Умягчение воды методом натрий-катионирования

Используемое оборудование

Один из самых популярных способов смягчения воды на большинстве предприятий – натрий-катионирование. Он базируется на свойстве ионообменных материалов менять ионы различных элементов, не оставляющих накипь на нагретых поверхностях (теплообменниках, жаротрубных котлах, трудных экранах отопительного оборудования), на ионы магния и кальция.

Хлорид натрия – доступный и сравнительно недорогой реагент, который отлично подходит для восстановления катионита. Во время восстановительной реакции образуется двухвалентный хлорид кальция (CaCl2) и двухвалентный хлорид магния (MgCl2) – соединения, хорошо растворяющиеся в воде, чего нельзя сказать о СаСО3, который образуется при реакции с Na2CO3, а также использовании сульфата натрия Na2SO4, тогда в процессе регенерации образуется CaSO4.

При обмене ионами происходят следующие реакции:

  •  2 NaR + Ca(HCO3)2 = CaR2 + 2NaHCO3;
  • 2 NaR + Mg(HCO3)2 = MgR2 + 2NaHCO3;
  • 2 NaR + CaCl2 = CaR2 + 2NaCl;
  • 2 NaR + MgSO4 = MgR2 + Na2SO4;
  • 2 NaR + CaSiO3 = CaR2 + Na2SiO3.

R – анионитная составляющая катионита

Если заменить ионы магния и кальция ионами натрия, то исключается образование накипи на греющих поверхностях отопительного оборудования.

В процессе прохождения воды сквозь слой катионита снижается количество натриевых ионов, способных участвовать в обмене. При этом увеличивается количество кальциевых и магниевых ионов, задержавшихся на смоле. Таким образом, происходит «истощение» катионита. Теперь его необходимо восстановить, для чего используется хлорид натрия в виде раствора, пропускаемый сквозь катионитный слой. В результате восстанавливается способность катионита к обмену. Реакции ионного обмена обратимы.

С увеличением количества ионов натрия, когда они начинают преобладать над ионами магния и кальция, снижается скорость поглощения Ca2+ и Mg2+, этот процесс можно изобразить так:

  • CaR2 + 2Na+ = 2NaR + Ca2+;
  • MgR2 + 2Na+ = 2NaR + Mg2+.

Ионы натрия, магния и кальция называют противоионами. Эта особенность катионитов имеет такие последствия:

  • если увеличивается содержание минералов в воде, которая обрабатывается (возрастает содержание натрия, значительно меньше – калия), гораздо сложнее получить сильно смягченную воду обычным методом натриевого катионирования, даже если он будет состоять из двух стадий;
  • можно восстановить катионит раствором хлорида натрия (5-10%). Тогда содержание иона натрия в катионите изначально будет выше, чем ионов магния и кальция. Хотя метод очень распространен, в течение последних лет он вытесняется способом обратного осмоса. Это происходит из-за того, что при ионном обмене необходимо проводить частую регенерацию, чего не наблюдается в технологии обратного осмоса. Кроме того, затраты на обработку воды и обеспечение бесперебойной работы систем обратного осмоса значительно ниже, чем при использовании ионного обмена.

Используемое технологическое оборудование


Назад в раздел