определить объем смолы

[ХОр]

Требуется найти объем катионообменной смолы для очистки воды, например, от аммония.
Дано:
концентрация иона аммония в воде = 5 мг/л,
расход воды 1 м3/сутки,
объемная емкость смолы 2 г-экв/л.
Туплю, поэтому прошу меня поправить, если я ошибаюсь.
n(NH4+)=5(мг/л)*1000 (л/сутки)=5 г/сутки=0,28 моль/сутки
Поскольку один грамм-экв NH4+ реагирует с одним грамм-экв смолы, то необходимый объем смолы
V=0,28(моль/сутки)/2 (моль/л)=0,14 л(в сутки).
?????

[amik]

...объемная емкость смолы 2 мг-экв/л....

не маловато ли будет?
Потому что тогда с учетом размерностей, которые таки надо привести к единому знаменателю с подстановкой в формулу вместо 2 мг-экв/л - 0.002г-экв/л

...V=0,28(моль/сутки)/2 (моль/л)=0,14 л(в сутки).?????

V=0,28/0.002=140 л

[ХОр]

объемная емкость смолы 2 мг-экв/л.

Ошибочка, 2 г-экв/л.
Получается, расчет правильный?

[himdim2012]

не верно. Зависит от обменной емкости смолы котороая зависит от типа регенерирующего раствора, а для практике назовите такой поток где только в качестве загрязнителя ион аммония. Объемы смолы выбирайте в зависимости от того сколько хотите чтоб проработал фильтр. Оооочень грубо если возьмете 1 м3 ку2-8 с регенераций серной кислотой то на вашей воде он будет работать суток 100.

[ Post made via Android ]

[himdim2012]

Упс, ошибочка вышла, виноват неправильно первый пост прочитал. А задачка практическая или учебная? Для практики чтобы прикинуть фильтроцикл смолы можно проще , а для теории слишком мало данных.

[ Post made via Android ]

[ХОр]

Стоит задача очистки сточных вод от ионов аммония, но поскольку я не имею на данный момент значений по содержанию Mg2+, Ca2+, Fe2+ и др, то первоначально решила разобраться именно в расчете необходимого количества.
Я где-то заблуждаюсь? Нужно было не с этого начинать? Подскажите правильный путь, прошу!!!
Регенерацию предполагается осуществлять солью.
У меня еще вопрос такой. А будет ли "замыливаться" солями Mg2+, Ca2+, Fe2+ и др или "заиливаться" смола с уменьшением емкости от цикла к циклу или они хорошо десорбируются????

[avor]

ООО! вот! в 2г-экв верю, а 2мг-экв сразу даже обиделся за производителей смол.

--Mg2+, Ca2+, Fe2+
-У меня еще вопрос такой. А будет ли "замыливаться" солями Mg2+, Ca2+, Fe2+ и др или "заиливаться" смола с уменьшением емкости от цикла к циклу или они хорошо десорбируются????

Ну во -первых двухвалентные ионы гораздо прочнее вяжуться чем одновалентный аммоний, кроме того железо оно может быть трехвалентным с большей вероятностью, чем двухвалентным, со всей ржавой мерзостью вытекающей из этого.

--Подскажите правильный путь, прошу!!!

Правильный путь начинается с анализа воды на катионы и анионы рН.

[ХОр]

Предполагается ставить ионообменный фильтр после коагуляции с использованием Al(OH)3 и Al2(OH)3Cl3.
Возможности достать воду после коагуляции пока нет. Понимаю, что нужно учитывать все катионы с соответствующими факторами эквивалентности.
Во время регенерации с помощью соли регенерирующий раствор "обогащается" этими самыми катионами, а во время пропускания сточной воды натрий смолы заменяется и удаляется с очищенной водой, т.е. "обогащается" натрием?????
Есть мнение, что нужно использовать спец.таблетки соли с добавками тиосульфата натрия, их рекомендуют продавцы смолы. Развод или действительно эффективнее реанимируют смолу?

[himdim2012]

Сразу подавать воду после коагуляции на ионит чревато тем что доосаждение будет происходить на ионите что значитьльно уменьшит емкость смолы, необходимо поставить барьерный фильтр например с антрацитом. Чтобы удалить ион аммония нужно регенерацию делать кислотой, а не солью, в вашем случае целесообразно поставить два ф-ра один для удаления ионов железа и жесткости с регенерацие
й солью, второй с регенерацией кислотой для удаления ионов аммония и в итоге на выходе получите неплохую воду. Насчет заиливания смолы, зависит от количества органики в ней содержащиеся которую можно прикинуть по окисляемости. Про регенерацию с тоисульфатом не слышал, поинтересуйтесь у производителя какую функцию он выполняет в рег. р-ре? Да и ещё остаточный алюминий после коагуляции тоже будет садиться на смолы уменьшая её емкость. Расчет нужно вести исходя из концентрации всех удаляемых ионов, конц. иона аммония в вашем случае абсолютна не информативна. Более подробные ответы без знания качества воды дать не возможно.

[ Post made via Android ]

[ХОр]

Чтобы удалить ион аммония нужно регенерацию делать кислотой, а не солью, в вашем случае целесообразно поставить два ф-ра один для удаления ионов железа и жесткости с регенерацией солью, второй с регенерацией кислотой для удаления ионов аммония и в итоге на выходе получите неплохую воду.

Можете, пожалуйста, разъяснить, почему-таки кислотой удалять аммоний со смолы, а не солью?

[himdim2012]

поскольку ион аммония и натрия находятся в лиотропном ряду по соседству т.е. близки их радиусы, поэтому удаление иона аммония будет происходить в последнюю очередь, а т.к. в вашей воде много других ионов то в итоге он окажется вытесниным в фильтрованную воду. Т.е. эффективность фильтра по иону аммонию будет весьма низкой. Ион водорода же при регенерации будет вытеснять все ионы т.к. он самый маленький. Есть ещё вариант поэкспериментировать с двухступенчатым натрий катионированием, но мне кажется при регенерации кислотой эффективность удаления иона аммония будет выше.
а зачем вам полностью избавляться от иона аммония? В принципе у вас концетрация не очень большая в 2-3 раза снизите её и вода будет соответсвовать по этому показателю стандартам питьевой воды.

[ Post made via Android ]

[ХОр]

На выходе должна быть вода, содержащая аммония не более 0,5 мг/л.
А в сточной воде под аммонием, по-видимому, подразумевается в том числе четвертичный азотный катион органических соединений? В лиотропный ряд он вписывается?

__________________________________________________________________________________________
(лиотропный ряд Li+, Na+, NH4+, K+, Rb+, Cs+, Tl+, Ag+, UO22+, Be2+, Mg2+ , Cd2+ , Ca2+, Sr2+, Ba2+
ионный радиус натрия = 0,95-1,16 А (по разным источникам), водорода (ковалентный) = 0,31 А,
азота = 1,43 А).
__________________________________________________________________________________________

[himdim2012]

Четвертичный ион вписывается больше под определение органические загрязнители. И кстати у вас от поста к посту появляются новые значения которые уточняют задачу, мы вроде не в поле чудес играем. Поэтому наверно лучше пока воздержаться от комментариев и подождать полный текст задачи, я вроде писал что в данном контексте конц. иона аммония малоинформативна и от неё оталкиваться не стоит.
Я не говорил что ион аммония нельзя удалить натрий катиониорованием вопрос в эффективности этого.

[ Post made via Android ]

[ХОр]

Четвертичный ион вписывается больше под определение органические загрязнители. И кстати у вас от поста к посту появляются новые значения которые уточняют задачу, мы вроде не в поле чудес играем. Поэтому наверно лучше пока воздержаться от комментариев и подождать полный текст задачи, я вроде писал что в данном контексте конц. иона аммония малоинформативна и от неё оталкиваться не стоит. Я не говорил что ион аммония нельзя удалить натрий катиониорованием вопрос в эффективности этого.

Прошу не судить строго, я впервые пытаюсь разобраться в проблеме очистки сточных вод (без применения нитрификации). Анализа сточной воды воды по компонентам я пока не имею. Поэтому, тема начата с расчета, потому как хотела разобраться, какие объемы смолы нам грозят...

По-видимому, состав воды будет меняться изо дня в день, поэтому нужно набрать статистику по анализам? Фильтр для смолы подбирают по суточной производительности (при регенерации смолы, например, ночью)? Как контролируют окончание регенерации?

[himdim2012]

По-видимому, состав воды будет меняться изо дня в день, поэтому нужно набрать статистику по анализам?

Не обязательно, изменение качества воды будет сказываться на частоте регенераций, чем хуже тем больше.

Фильтр для смолы подбирают по суточной производительности (при регенерации смолы, например, ночью)?

Моя твоя не понимать))) что имеете ввиду?

Как контролируют окончание регенерации?

По концентрации рег. раствора - на выходе с фильтра концентрация должна быть такая же как на входе или чуть меньше, но это не всегда удобно делать концентрацию поэтому иногда пропускают заданный объем рег. растовра, хотя это чревато перерасходом реагента.

Анализа сточной воды воды по компонентам я пока не имею. Поэтому, тема начата с расчета, потому как хотела разобраться, какие объемы смолы нам грозят...

Расчет с конца в вашем случае не прокатывает, но исходя чисто из объема сточной воды 1м3 сутки, думаю вам 1,5-2 м3 хватит для вполне сносного фильтроцикла, и про проектировании не забудьте обеспечить приемлемую скорость фильтрования.

[ХОр]

Фильтр для смолы подбирают по суточной производительности (при регенерации смолы, например, ночью)?

Моя твоя не понимать))) что имеете ввиду?

Имею ввиду, что пропускается сточная вода через фильтр в течение, например, 23 часов, а 1 час происходит регенерация смолы. Удобно регенерировать ночью, когда объем поступающей сточной воды минимален (типо все спят).

[himdim2012]

Оригинально вы рассуждаете)). Во-первых, при работе ионообменных фильтров помимо операции регенерации нужно произвести ещё операции взрыхления и отмывки, соответственно до и после регенерации. Во-вторых фильтр отключают на регенерацию по мере истощения (до проскока какого либо иона до определенной концентрации), когда оно произойдет на первых порах сложно сказать днем или ночью тем более вы говорите что качество воды меняется. А насчет объема поступающей воды, обычно ставят бак куда вода собирается, а затем насосом с заданной производительностью подается дальше на фильтры т.о. образом обеспечивается равномерное введение коагулянта и скорость фильтрования, в противном случае режим держать будет тяжело. По уму всегда ставиться три единицы оборудования (ионообменных фильтров), например один в ремонте, второй на регенерации, третий в резерве на случай всяких нештаток (типа резкого увеличения объема воды, ремонта, дефекта и т.п.) но я рассуждаю с позиции надежного непрерывного производства может ваша задача этого и не требует.

[Синистр]

Требуется найти объем катионообменной смолы для очистки воды, например, от аммония.
Дано:
концентрация иона аммония в воде = 5 мг/л,
расход воды 1 м3/сутки,
объемная емкость смолы 2 г-экв/л.
Туплю, поэтому прошу меня поправить, если я ошибаюсь.
n(NH4+)=5(мг/л)*1000 (л/сутки)=5 г/сутки=0,28 моль/сутки
Поскольку один грамм-экв NH4+ реагирует с одним грамм-экв смолы, то необходимый объем смолы
V=0,28(моль/сутки)/2 (моль/л)=0,14 л(в сутки).
?????

В целом, верно, но, так как требуется глубокая очистка от иона аммония, необходим коэффициент запаса не менее 2 (т.е. объем смолы увеличить в 2 раза).
Есть и ещё оно условие. линейная скорость потока в колонке со смолой не может быть больше 10 м/час, иначе ионный обмен может не пройти. Думаю, для Ваших условий этот фактор - более значимый, чем емкость смолы.

Во время регенерации с помощью соли регенерирующий раствор "обогащается" этими самыми катионами, а во время пропускания сточной воды натрий смолы заменяется и удаляется с очищенной водой, т.е. "обогащается" натрием?????

Совершенно верно, вода будет обогащаться натрием. Этот процесс называется умягчением воды (удалением солей жесткости).