Питьевая вода
Процессы ионного обмена

Введение

Ионный обмен не является универсальным методом подготовки питьевой воды. Производство питьевой воды обычно осуществляется другими методами: коагуляцией, фильтрацией, дезинфекцией хлором, гипохлоритом или озоном, активированным углём, ультрафильтрацией, а при опреснении морской воды — обратным осмосом. Основная цель подготовки питьевой воды — обеспечение хорошего бактериологического качества воды. Тем не менее, ионный обмен может быть очень полезен для селективного удаления целевых загрязнителей, в основном неорганических.

Загрязнители

В таблице ниже показаны загрязнители, которые можно удалить с помощью ионного обмена, и некоторые, которые должны быть удалены другими методами.
 

Загрязнитель Комментарии Удаление ионным обменом
Жёсткость Нет установленного предела жёсткости для питьевой воды. Умягчение — скорее вопрос комфорта. Процесс представляет собой обычное умягчение с использованием специальных смол, одобренных для подготовки питьевой воды.
Нитраты Нитраты не представляют проблемы для взрослых, но вредны для младенцев. Нитраты могут быть удалены специальными селективными смолами.
Перхлорат Перхлорат загрязняет некоторые водяные скважины вблизи мест производства ракетного топлива. Рекомендуемый уровень — менее 6 мкг/л в Калифорнии. Перхлорат можно удалить специальными селективными анионитами. Смолы, используемые для удаления нитратов, также эффективны для перхлората.
Бор Борная кислота присутствует в пермеате обратного осмоса морской воды. Рекомендуемый уровень — 0,5 мг/л. Бор может быть удалён специальными селективными смолами. См. Удаление бора.
Свинец Повышенные уровни Pb могут быть вызваны старыми свинцовыми трубами. Рекомендуемый уровень — менее 10 мкг/л. Свинец можно удалить карбоксильными (СлКК) смолами. Умягчители также удаляют Pb.
Барий Барий является компонентом жёсткости и образует нерастворимые соли. Рекомендуемый предел ВОЗ — 0,7 мг/л. Сульфоновые (СКК) смолы имеют высокую селективность к барию.
Хромат Присутствие хромата в подземных водах в основном обусловлено промышленным загрязнением. Рекомендуемый предел для Cr(VI) — 50 мкг/л. Специальные СлОА-смолы могут использоваться для удаления хромата из воды.
Радий Радий является компонентом жёсткости, но обладает естественной радиоактивностью. Американское EPA установило предел для максимального суммарного значения 5 пКи/л (0,185 Бк/л). Ra встречается в следовых количествах в урановых рудах. Радий может быть удалён сульфоновыми (СКК) смолами.
Уран Токсичность урана обусловлена не его радиоактивностью, а чисто химическими свойствами. Рекомендация ВОЗ — 30 мкг/л. Уран(VI) присутствует в природе в виде уранил-иона UO2++ и может быть удалён СлОА или СОА-смолами.
Другие тяжёлые металлы Тяжёлые металлы могут присутствовать в подземных водах как естественным образом, так и в результате загрязнения. Многие металлы могут быть удалены хелатирующими смолами, но они разрешены не во всех странах.
Мышьяк As встречается в некоторых природных источниках воды. Рекомендуемый предел — 10 мкг/л. Нет проверенного процесса ионного обмена для селективного удаления мышьяка. Могут использоваться другие материалы, такие как гранулированный гидроксид железа или оксид титана.
Фторид Подземные воды иногда загрязнены фторидом, происходящим из промышленных отходов, например, алюминиевых заводов. Рекомендуемый предел ВОЗ для аниона F– — 1,5 мг/л. Анионообменные смолы имеют низкую селективность к фториду, поэтому селективное удаление непрактично. Обычный процесс использует активированный оксид алюминия.
ПОВ Некоторые природные органические вещества (ПОВ), в частности придающие воде нежелательный цвет, могут быть удалены ионным обменом. Смолы, используемые в этом случае, — сильноосновные аниониты (СОА) в Cl–-форме. Они регенерируются хлоридом натрия.

Дополнительная информация