Технологии водоочистки

Раздел 2. Основные технологии очистки сточных и природных вод Некоторые иониты имеют плотную структурную сетку с проме­ жутками (окнами) такого размера, в который могут пройти избирательно ионы соответствующего размера. Такие иониты называют молекулярны­ ми или ионитовыми ситами. В отличие от обычных ионитов, молекуляр­ ные сита поглощают из раствора лишь достаточно малые ионы, исключая из ионообменного процесса крупные ионы, диффузия которых сквозь структурную сетку сорбента затруднена. Ионный обмен подразделяется на три стадии: 1) транспортировка иона на поверхность попита; 2) диффузия иона внутрь частицы (зерна) ионита; 3) химическое взаимодействие иона с противоионом ионита. Иониты бывают органические, неорганические (минеральные) и минерально-органические, природные и синтетические. Из неорганиче­ ских ионитов практическое значение имеют природные (цеолиты, поле­ вые шпаты, целлюлоза, древесина, пермутиты) и синтетические (селика- гели, гидрооксиды и соли многовалентных металлов, например гидро­ окись алюминия, хрома, циркония). К природным органическим ионитам относятся почвенные гуминовые кислоты, обладающие слабокислотными свойствами, угли, которые для усиления кислотных свойств и повышения обменной емкости обрабатывают концентрированной серной кислотой. Но из-за низкой ионообменной емкости и механической непрочности природные органические иониты вытес11яются синтетическими органиче­ скими ионитами - ионообменными смолами. В последнее время все большее распространение находят волокнистые иониты, обладающие большой обменной емкостью и высокой скоростью процесса. Ионообменные смолы получают полимеризацией, поликонденса­ цией или химической обработкой полимера, не обладающего до этого свойствами ионита. Широкое распространение получили смолы на основе сополимеров стирола и дивинилбензола. Важнейшее свойство ионитов - поглотительная способность или обменная емкость, которая выражается максимальным числом мг-экв ионов, поглощаемых единицей массы или объема ионита в условиях рав­ новесия с раствором электролита (статическая обменная емкость) или в условиях фильтрации раствора через слой ионита до проскока ионов в фильтрат (динамическая обменная емкость). Для природных ионитов статическая обменная емкость составляет 0,2-0,3 мг-экв/г, для синтетиче­ ских - 3-10 мг-экв/г. Динамическая (рабочая) обменная емкость всегда 123