Полный цикл ионообменной колонны

Цикл в водоподготовке

Цикл ионообменной колонны, используемой для водоподготовки, состоит из следующих этапов:

1. Истощение (рабочий цикл, производство)
2. Взрыхление (обратная промывка)
3. Регенерация
4. Отмывка (промывка)

Цикл с прямоточной (сонаправленной) регенерацией

Этап истощения (рабочий цикл)

Раствор, подлежащий обработке (исходная вода), проходит через слой ионообменной смолы, постепенно истощая её. В точке проскока, т.е. когда проскок ионов достигает заранее установленного значения, этап истощения прекращается.

Взрыхление (обратная промывка)

Перед регенерацией слой смолы подвергается обратной промывке (взрыхлению):

• a) для разрыхления слоя и предотвращения чрезмерного уплотнения
• b) для удаления накопившихся взвешенных частиц и возможных обломков смолы с поверхности слоя

Расширение слоя должно составлять 50-100%, время взрыхления — несколько минут.

Регенерация

Затем раствор регенеранта медленно вводится в колонну. Время регенерации обычно составляет 20-60 минут. Подробности о процедуре регенерации приведены на отдельной странице.

Отмывка (промывка)

Промывка смолы после регенерации выполняется в два этапа:

1. Медленная отмывка или вытеснение. Регенерант должен быть вытеснен водой из слоя смолы до тех пор, пока не останутся лишь следы химиката. Эта вытесняющая отмывка выполняется при низком расходе, таком же, как при регенерации.
2. Финальная быстрая отмывка. В завершение слой смолы подвергается быстрой промывке при рабочем расходе для удаления последних следов регенеранта. Конец этой финальной отмывки достигается, когда качество выходной воды соответствует спецификации обработанной воды. При чистых смолах время финальной отмывки составляет около 20 минут.

Рециркуляционная отмывка

Поскольку солёность выходной воды во время этапа отмывки обычно низкая, часто удобнорециркулировать эту воду в начало системы вместо сброса в канализацию. Таким образом:

• Снижается расход вспомогательной воды
• Уменьшается ионная нагрузка на смолу (загружается меньше ионов, чем при использовании сырой воды)

Специальные применения

В ряде применений, отличных от водоподготовки, раствор, обрабатываемый смолами, должен быть вытеснен перед регенерацией для максимального извлечения обработанного раствора и избежания потерь в отходах регенерации.

Этот дополнительный этап называется «вытеснение продукта» (sweetening-off), поскольку впервые был введён в процессах обработки сахара. Аналогично, этап«вытеснение воды» (sweetening-on) выполняется после регенерации и отмывки перед подачей сырого раствора.

Фракция sweetening-off иногда рециркулируется, особенно когда раствор содержит ценные компоненты (драгоценные металлы, дорогие химические соединения).