Анионирование воды

Анионирование, как следует из названия, применяется для извлечения растворенных анионов из воды. Анионированию подвергается вода, уже прошедшая предварительное катионирование. Регенерацию анионитного фильтра проводят щелочью (NaOH). Поглощать из воды анионы сильных кислот способны как сильно-, так и слабоосновные аниониты. Анионы слабых кислот – угольной и кремниевой – поглощаются только сильноосновными анионитами. Для сильноосновных анионитов в качестве регенеранта применяют раствор NaOH (поэтому процесс называют также гидроксид-анионированием).

Механизм ионного обмена и влияние разных факторов на технологию процесса анионирования во многом аналогичны их влиянию на процессы катионирования. В то же время существенное отличие – исключена возможность увеличения концентрации противоиона в фильтре, так как переходящие в раствор ионы OH-, HCO3-, HCO3- связываются ионами H+ с образованием слабо диссоциирующих веществ H2O и H2CO3.

Слабоосновные аниониты в разной степени способны к сорбции разных анионов. Как правило, соблюдается ряд: (SO4)2-> NO3- > Cl-, в котором каждый предыдущий ион поглощается более активно и в большем количестве, чем следующий. Рабочая обменная емкость по аниону (SO4)2- примерно в 1,5 раза больше емкости по аниону Cl-, что означает проскок в фильтрат иона Cl- раньше иона (SO4)2-. Поэтому в системах деминерализации ионированием, где первым по потоку воды предусмотрен слабоосновной фильтр, его отключают на регенерацию по проскоку иона Cl-. При частичной деминерализации, когда в воде допускается некоторое остаточное содержание солей, фильтр с слабоосновным анионитом выключают на регенерацию по проскоку иона (SO4)2-, то есть в фильтрате к этому моменту уже будет содержаться некоторое количество иона Cl-.

В технологической цепочке деминерализации ионированием после водород-катионитных и слабоосновных анионитных фильтров предусматривают сильноосновные анионитные фильтры, если нужно удалить из воды анионы кремниевой кислоты и – иногда – анионы угольной кислоты. Лучшие результаты получаются при низких значениях рН и почти полном декатионировании воды (после двухступенчатого водород-катионирования, когда в воде находится сама кремниевая кислота H2SiO4 , а не ее соли). При наличии солей: Na2SiO3 + 2 ROH = R2SiO32- + 2 Na+ + OH-, то есть появляется противоион OH-, который, во-первых, тормозит поглощение иона НSiO32- (увеличивается содержание кремниесоединений в фильтрате) и, во-вторых, уменьшает рабочую обменную емкость анионита.