Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Бикарбонат-ионирование в малоотходных технологиях обессоливания и кондиционирования воды

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Бикарбонат-ионирование в малоотходных технологиях обессоливания и кондиционирования воды"

НАЦЮНАЛЬНА АКАДЕМШ НАУК УКРА1НИ 1НСТИТУТ KOAOÏAHOÏ XIMIÏ ТА XIMIÏ води ím. A.B. ДУМАНСЬКОГО

на правах рукопису

ПИЛИПЕНКО 1РИНА ВОЛОДИМИР1ВНА

Б1КАРБОНАТ-ЮНУВАННЯ В МАЛОВ1ДХ1ДНИХ ТЕХНОЛОГ1ЯХ КОНДИЦЮНУВАННЯ ТА ЗНЕСОЛЕННЯ

ВОДИ

-03т00г2Т- Охорона навколишнього середовшца та рацюнальне використання природних pecypciß

АВТОРЕФЕРАТ

дисертацп на здобуття наукового ступеня кандидата xímíhhhx наук

Khïb -1996

Дисертащею е рукопис

Роботу виконано у в1ддШ юнного обшну 1нституту коло1дно1 х1ми та х1ми води ¡м. А.В. Думанського Нащонально! Академи Наук Украши

Наук овин кер1вник:

доктор х1М1чних наук, Мамченко О.В.

Офщшм оппоненти:

доктор Х1М1ЧНИХ наук, Боботч Ф.М.

доктор техтчних наук, Пономарьов МЛ .

Пров1дна оргамзашя:

1нститут сорбци та проблем ендоекологИ НАН Украши

Захист дисертаци вЦбудеться ¿У1996р. о год, на зааданш

спец1ал!зовано1 вчено! ради Д 01. 55. 01 1нституту коло!дно1 х!ми та х1ми води НАН Украши за адресою: 252142, Ки'щ, бул. Вернадського, 42.

3 дисертац1ею можна ознайомиться у б1бл!отец1 1нституту коло!дно1 х1мн та xi.Mii води НАН Украши

Автореферат роз1слано 1996р.

Вчений секретар спещал1зовано1 ради, доктор х1качШ1х наук професор

^тихщиа^-

В.Ю.Третинник

Актуальшсть теми дисертацшного л,о сложения. 1онообмшш технологи знесолення води 1 коректування П мшерального складу знайшли застосування в багатьох галузях промисловост! 1 побутового водопостачання. Однак, при викорйстант традищйшх технолопчних схем знесолення води, вилучення одного екв!валенту солей супроводжуеться скидами у водойоми 3-4 екв1валентш електролтв. Один з напрямк1в захисту навколишнього середовища в1д скид1в солей 31 стоками е створення мал0в1дх1дних ресурсозбер1гаючих технолопй знесолення води, що забезпечують зменшення витрат реагмтв на регенеращю юнообмшних фь\ьтр!в 1 зниження споживання знесоленно'1 води на власш потреби водотдготовчих установок.

Скидання солених стоив пов'язане з тдвищенням мшерал1зацн вод поверхневих водоймищ. У Донбаа в1дм1чен! випадки, коли технолопя, яка розрахована для знесолення води середньо! мшерал1заци, ставала непридатною для знесолення води джерела, в яке скидалися солеш стоки. Таким чином, створюваш малов1дх1дш технологи знесолення води повинш бути придатш не ть\ьки для видалення солей з середньомшерал1зованих вод, але й для обробки вод з шдвищеним солевмктом.

Кр1М того, шдвищення мшсралпацп поверхневих водоймищ, а також, наявшсть в них, в результат! господарсько! Д1ялыгост1, штрапв, потребуе створення нових шдхо,ув до виринення задач1 отримання яюсно1 питно! води.

Анал1з стану проблеми показав, що одним з напряммв створення маловЦхЦних технолопн знесолення води I полшшення якост1 питно! води е застосування методу бжарбонат-(карбонат-) шнування.

Метою досл1лження е з'ясування основшх фактор1в, що впливають на ефектившсть сорбцп атошв сильних кислот бжарбонат-(карбонат-) формами сильноосновних атонтв типу I з р1зними структурними характеристиками; досидження необмшно\' сорбци сильних електролтв слабодисощйованими формами аншнтв в р1вноважних та нер1вноважних умовах; обгрунтування нових техшчних ршень, спрямованих на зменшення питомих витрат реагенпв 1 води на власш нужди юнообмшних установок при знесоленн1 1 змш1 мшерального складу води юштами; створення нових ресурсозбер1гаючих схем знесолення води, включаючих стадно бшарбонаг-(карбонат-) ¡онування.

Для досягнення мети досл1дження необх1дно впр1шити так! завдання:

досл1дити процес бшарбонат-(карбонат-) шнування вод з тдвищеним вм1стом хлорид1в 1 сульфат за допомогою сильноосновних атонтв з р1зними структурними характеристиками;

обгрунтувати напрямки зниження питомих витрат бшарбонат-(карбонат-) -вм1щуючих агента при регенерацп таких юнтв;

визначити умови використання в1тчизняних ашонтв для видалення штрат1в з вод хлоридно-сульфатного класу;

обгрунтувати спос1б зниження питомих витрат лужних реагенпв на регенерацио слабоосновних ашонта;

вивчити р^вноважну необмшу сорбцт електролтв 1 динамику 5х десорбцН з слабоосновних ашонтв.

Наукова новизна роботи визначаеться смдуючими результатами: визначеш фактори впливу на глубину усунення ашошв сильних кислот- з вод хлоридно-сульфатного класу при обробщ !х сильноосновними ашоштами з разними структурними й емисними характеристиками в режим! бжарбонат-(карбонат-) шнування;

вперше дослужен! умови дештрифжацп вод з тдвищеним загальним вмктом аШОШВ сильних кислот з використанням в1тчизняних сильноосновних ашонтв типу I. Виявлено значний вплив залишку штрат-форми сорбенпв в в!дрегенерованому атонт на глубину видалення штрапв;

на основ1 результата досл1дження процесу регенерацп сильноосновних атонтв у штрат-форм1 1 злпшашн хлорнд-сульфат-штрат-форм! запропонований метод розрахунку залишку нпрат-форми у шар1 В1Дрегенерованого сорбенту;

виявлений ефект виключення електролтв з гелево! фази слабоосновних ашонтв та обгрунтована модель цього явища, яка основана на уявленнях про зм1ну властивостей води, пдратуючо1 необмшно сорбованний електрол1т 1 матрицю мшта. Доведено придатшсть модел1 кваз1гомогенно1 будови зерна для розрахуншв масопереносу необмшно сорбованих електролтв в гранулах пористих слабоосновних шнтв.

знайдеш умови проведения процесу бжарбонат-(карбонат-) юнування вод хлоридно-сульфатного класу з мШмальними витратами реагенив. Розроблений споаб регенерацп' сильноосновних анюнтв, спрямованний на скорочення питомих витрат бшарбонату натр1ю;

одержаних результата полягае в сйдуючому:

обгрунтоваш расурсозберегаюч! технолопчш схеми знесолення води, що включають стадш бжарбонат-(карбонат-) ¡онування;

запропонований безв1дх1дний cnociö знесолення води методом NH4+-HC03" -¡онування, який дозволяе скоротити витрати регенерацшного агенту до значения меншого, шж стехюметр1чне;

розроблена конструкция i обгрунтовано режим експлуатацн побутового водоочисника з ioHiTiioio загрузкою, який забезпечуе отримання питно! води, що Б1дп0в1дас показникам ДОСТ;

в1дпрацьована i впроваджена технология регенерацп слабоосновних aHioHiTiB при близьких до стехюметричних витратах реагента, яка забезпечуе упшзащю в1дпрацьованих регенерацшних розчитв сильноосновних ioHiTiB;

на основ! теорп динамйш десорбцп иеобмшно сорбованих електролтв з нцльного шару макропористого ашошту в рамках моде,« кваз1гомогено1 будови зерна сорбенту отримат даш, що дозволяють оптимпувати процес вЦмивки ОН-ф1ЛЬтр1в першого ступеня знесолюючих установок.

Робота виконувалась у рамках науково-досл1дницьких poöiT 1нституту коло1ДНо'1 xiMii та xiMii води i.V. Думанського HAH Украши зпдно р1шення бюро ВХХТ HAH Украши в1д 18 жовтня 1994 р., протокол №7 "Розробка концепцн створення ресурсозбер1гаючих технолопчних схем знесолення та кондищонування води на тдприемствах теплоенергетики та шших галузей промисловосп"(№ держ. реестрацп 0195U011333); постанови ДКНТ Украши №12 В1Д 04.05.92 р."Розробка безспчних технолопй часткового та повного знесолення води юштами" (№ держ. реестрацп UA10110493P); ршення KoMicii Президи Ради MiHicTpiB УРСР з питань науково-техничного прогресу по nporpaMi "Питна вода", протокол №85 В1Д 24.04.91 "Обгрунтувати cnociö зниження концентрацН сульфайв, хлорид1в i нгграпв в niiTHiii вод1 ¡з використанням побутового водоочисника з ¡онггною загрузкою" (№ 0193U018583).

На захист винесет так! положения.

модель необмшно! сорбцп сильних електролтв слабодисоцноючими формами ан1онтв;

висновки про л1миуючу стад1ю десорбцп необмшно сорбованих електролтв з шДльного шару макропористого слабоосновного ашошту; метод розрахунку KiAbKocTi штрат-форми в в1дрегенерованому iornTi;

спос!б регенерацп сильноосновних ан!онтв з1 скороченими питомими витратами б!карбонату натрда;

ресурсозберегаюч1 технолог!! знесолення води 1 регенерацЦ ашонтв.

Апробашя Матер1али досл1джень були викладен! на Всесоюзнш

нарад1 "Розробка 1 впровадження перспективах ф1зико-х1л«чних метод1в очистки ст!чних вод."(Черкаси, 1989 р.), науковш конференци 1нституту коло1дно! х1мН 1 х!мН води (1990 р.), 13 Республ1канськш науково-техн!чн1й конференци "Х1м1я 1 технолопя води" (Кшв, 1991 р.), М1жнароднш нарад1 "Нов! (нетрадиц!йн!) технолог^ водоподготовки на ТЕС". (1995 р.)

Публ!кац!1. По матер!алах досидженнь опублшовано 3 стап! ! тези 1

ДОПОВ1Д1.

Структура дисертацшно! роботи. Дисертац!я включае вступ, п'ять роздШв, висновки, список л!тературних джерел, що цитуються (176 н.), додаток. Робота виконана на 167 сгор!нках друкованого тексту, вмщуе 33 малюнки ! 24 таблица

Особистий внесок дисертанта. Мета ! завдання роботи сформульован1 при безпосереднШ участ1 автора. Експериментальн! досл!дження, IX анал1з, обгрунтування основних наукових положень дисертацп, що висв!тлюють П наукову новизну ! практичну значим!сть ! виносяться на захист, виконан! особисто автором.

ЗМ1СТ РОБОТИ СУЧАСНИЙ СТАН ТЕХНОЛОГИ НСОэ-( СОэ-) ЮНУВАННЯ ВОДИ.

1онообм1нна обробка води на станщях водошдготовки може вир!шувати дв1 задач! - часткове або глибоке знесолення води 1 коректування П минерального складу, наприклад пом'якшення води та змШу П ан1онного складу.

Застосування традицШно! технологи знесолення води !он1тами, яка базуеться на використанн1 Н-ОН -1онування економ1чно виправдано для вод з солевм!стом до 1 кг/м3. Анал1з Мтератури показав, що включения стадП б!карбонат-(карбонат-) 1онування в технологи знесолення води може розширити область ¡х використання (наприклад, ОЕЭА1-процес дозволяе реал1зувати знесолення високом№ерал!зованих вод з сухим залишком больше н!ж 2,5 кг/м3) ! робить можливим орган!зац!к> процесу регенерацп сорбенйв з питомими витратами реагента нижче за стех!ометр!ю, наприклад, при використанш солей вупльно! кислота, як регенерацШних агент!в.

При коректуванн! м1нерального складу води б!карбонат-(карбонат-) !онування використовусться для трансформацП поспйно! твердосп у тимчасову

i усунення aHioHiB сильних кислот, в тому числ1 - нпрайв. На в1дмшу В1Д шших метод1в дештрифжаци води юнцами - НС03-(С03-Нонування води дозволяе кондищонувати воду з тдвищеною мшерал1защею, що е акгуальним для багатьох perioHiB Украши.

Обмш хлорид1в, сульфайв i штрайв на пдрокарбонат-(карбонат-) ¡они може зд1йснюватись з використанням як слабоосновних, так i високоосновних aHioHiTiB, причому регенеращя останшх Це в одну стад1ю. Однак, для оргашзаца малов1дх1дних ресурсозбер^гаючих процеав знесолення води необх1дно визначити напрямки скорочення питомих витрат б1карбонат-(карбонат-) вмщуючих реагенйв на регенеращю сильноосновних юнтв. ,

Для рпиення цих завдань, а також обгрунтування способу регенерацн слабоосновних ioHiTiB близькими до стехшметрп питомими витратами лужних реагенйв необх1дна ¡нформащя про необмшну сорбц1ю електролтв юнггами. Анал1з лггератури показав, що експерименталып даш, як1 стосуються необмшно} сорбцп електролтв сильнодисоцшованими юнггами задовь\ьно штерпретуються в рамках ¡снуючих Teopiii необмшо! сорбцп. Для слабодисоцшованих форм ioHiTiB експериментальш дат про необмшну сорбщю сильних електролтв в р1вн0важних умовах cynepe4Hi. Нер1вноважна сорбщя електролтв слабкодисощюючими сорбентами в рамках ¡снуючих теоретичних моделей не вивчалась.

На основ1 ana.\i3y л1тератури окреслено коло завдань, рииення яких дозволить використати бжарбонат-(карбонат-) ¡онування в малов1дх1дних ресурсозбер1гаючих технолойях знесолення води i коректування ii морального складу.

ВИЗНАЧЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТ1 ВИКОРИСТАННЯ Б1КАРБОНАТ-(КАРБОНАТ-) ЮНУВАННЯ ДЛЯ ВОД 3 П1ДВИЩЕНИМ BMICTOM AHIOHIB

СИЛЬНИХ КИСЛОТ.

класу з застосуванням сильноосновних ioHiTiB дозволяе одержувати з некондицшно1 води воду питно! якосй i використовувати у процеы знесолення води слабокислотш катюшти, яш регенеруються стехюметричною кьчьюстю кислоти. Для виявлення основних фактор1в, впливаючих на цей процес дослужена динамжа сорбцп хлорид- i сульфат- ioHiB з модельних розчишв з п1двищеним BMicTOM ашошв сильних кислот бшарбонат-(карбонат-) формами сильноосновного атотта АВ-17-8 i його xiMi4Hnx аналопв АВ-17-2П i CAB 990,

макропориста структура яких дозволяе вилучати не Т1льки ашони сильних

На основ1 одержаних експериментальних даних доведена можлив1СТЬ

бжарбонат-(карбонат) шнування вод хлоридно-сульфатного класу з п1двищеним вм1стом ашошв сильних кислот, при неповному в1дновлент обмшо! емкосп сорбент1в. Глибина вилучення ашошв сильних кислот з модельних розчишв (а) корелюе з1 значениям обмшно'! емкосп сорбенив, в1дновлено! в процеш ¡х регенерацп. Така корелящя в1дбивае вплив структурних характеристик сорбенпв, заряду ¡ошв, що поглинаються 1 вит1сняються в процеа очищения води, 1 вх1дно'1 концентрацп ашошв сильних кислот на величину а.

Другою важливою характеристикою процесу бжарбонат-(карбонат-) шнування води хлоридно-сульфатного класу с стушнь використання обмшно1 емкосп (Р), зниження яко! у випадку неповно! регенерацн сорбенпв досягае 2023%. Величина питомого об'сму оброблено1 за ф1льтроцикл води (Упит) з цими характеристиками 1 в1дновленою у процеи регенерацп обмшною емшстю сорбенпв (Е ) 1 виххдною концентращею анюну у розчиш (С„) зв'язана ствБ1дношенням:

Кт. =(Р х Я) /(ос х су (1)

Таким чином, полшшення характеристик процесу бжарбонат-(карбонат-) юнування можливо при оргашзащГ процесу регенерацп сорбенпв в режим!, що дозволяе досягати бьчьших величин в1дновлювано'1 обмшно! емкосп ашонтв 1 ращонального використання ц1е! емкость

кислот, але й природш оргаШчш сполуки.

Мал. 1. Залежшсть ступеню вилучення ашошв сильних кислот (а) з ф1\ьтрату вЦ значения обмшно! емкосп ашонтв АВ-17-8ДВ-17-2П I САВ 990 (Е). АВСБ - область бжарбонат-(карбонат-) юнування розчишв с молярною концентрацию 20-25 моль/дм3; 1,2,3 - вилучення хлорид-шшв, 4,5,6 - вилучення сульфат-юшв юштами АВ-17-8, АВ-17-2П, САВ 990, в1дповндно; X -бщарбонат-¡онування хлорид-вмнцуючих розчшпв з молярною концентращею 10 ммоль/дм3 з застосуванням анюшту АВ-17-8.

Досл1Дження процесу регенерат!' сильноосновних юнообмшник!в в хлорид-1 сульфат- формах розчинами бжарбонату 1 карбонату натр1ю. Для визначення ефективност1 регенераци юнтв АВ-17-8, АВ-17-2П, САВ 990, насичених атонами сильних кислот, вивчалась обробка сорбенпв розчинами з молярними концентращями екв1валент1в бтарбонат- 1 карбонат- ¡ошв 0,25-1,0 моль/дм3. Анализ одержаних залежностей ступеню регенераци сорбенпв (Е/Епови) вЦ питомих витрат реагента показав, що на ефективтсть регенераци юнтв впливае величина повно! емкоси сорбента {Е„„„„), структурш характеристики ¡онтв, тип регенеруючого агента 1 концентращя регенерацшного розчину. Вплив останнього фактору пов'язаний з концентрацшно-валентним ефектом. Така шформащя дае можлив1сть визначити область застосуваиня сорбенпв р1зно! структури 1 шляхи шдвшцення ефективноси регенераци за рахунок змши концентрацп регенерацшних розчишв 1 типу регенеращйного агента.

Дослцження процесу усунення штраив з пигно! води.

Одержан! експериментальш даш св1дчать про можлив1сть глибокого усунення ттрат-юшв в процеа бщарбонат-юнування води з використанням вггчизняних сильноосновних ашонтв АВ-17-8 1 АВ-17-2П. Наприклад, ступшь усунення штрата з розчину з молярною концентращею юшв 5 ммоль/дм3 в процеа його бхкарбонат-юнування складае не менше н1ж 95% у випадку повшстю в1Дрегенерованих сорбента.

Однак, на глибину дештрифшацп впливають таш фактори, як значения робочо! обмшно'1 емкости в1дрегенерованих ашонтв 1 загальний солевм1ст оброблюваних вод. На аншштах з малим ступенем в1дновлення обмшно! емкосп по бшарбонат-юнах (440 1 470 моль/дм3 для АВ-17-8 1 АВ-17-2П, в1дпов1дно), ступшь видалення штрата з фь\ьтрату знижуеться до 70%. При дештрифжацп вод хлоридно-сульфатного класу зниження загального солевм1сту розчину в 2,3 рази, за рахунок зменшення концентрацп хлорид1в 1 сульфатов, веде до зростання ступеню усунення штрат-юшв з 90% до 98-99%.

Важливим фактором, обумовлюючим ямсть денирифщацп вод хлоридно-сульфатного класу с залишкова частка штрат-форми в шар1 в1дрегенерованого сорбенту: чим вона вища, тим менша ступшь видалення штрата з питно! води.

Область ращонального застосуваиня бшарбонат-юнування в процеа дештрифжацп вод з шдвшценою шльшстю аншшв сильних кислот в питному водопостачанн1 залежить вЦ величини обмшно! емкосп сорбенпв по б1карбонат-1онах 1 повноти випснення штрат-юшв з шару юшга. Встановлено,

що частка штрат-форми в1д повно! обмшно! емкост1 в!дрегенерованих ¡онтв не повинна перевищувати 2-3%, тому що при больших значениях ще! величини спостер1гаегься р!зке збь\ьшення кь\ькосп штратЧошв у фхльтрать

Метод розрахунку залишково! лол1 нгграт-форми сорбенту в юштах.

Виходячи з припущення, що випснення Л'О^-юну з шару юнпу на останн1х етапах регенераци не залежить В1Д процесу внткнення шших ¡ошв, одержано ствв1дношення для визначення залишково! частки штрат-форми в вЦрегенерованому ¡оштному ф1льтр1 (Д\си ) при заданих питомих витратах реагенту на регенеращю змшано! форми юнообмшника [Рсм ):

Кыоз ~ Хкоз I 1 - (1/ Ецовв.)/ ( К.\Оз Есм ^СМ Вдовв.)]' (2)

де, Хтз- вих1дна частка штрат-форми в сорбенп; ЕповиГ повна обмшна емкость аошта, моль/м3; ЛГЛОз- константа, що характеризус регенеруем!сть штрат-форми ¡ошта; ЕсмГ обмшна емметь вЦрегенеровано! зминано! форми юшта при даних питомих витратах реагента, моль/м3 . Таблиця 1.

Залншкова частка штрат-форми сорбента в в1Дрегенерованому юнт.

Питом1 витрати реагента, моль на моль вит. ¡ошв Робоча обмшна емисть ¡шита, моль/м* Залишкова частка штрат-юшв, %

Експериментальш значения Розраховаш значения

1,2 620 8,52 8,85

1,4 950 7,89 7,92

1,6 1088 7,51 7,38

1,8 1200 7,14 6,9

2,0 1300 6,76 6,46

2,68 1570 5,26 5,23

3,63 1690 4,1 4,23

Для випадку, коли частка штрат-форми в юнт АВ-17-8, насиченому атонами сильних кислот, була 10,4%, розрахували значения залишково! млькоси штрат-форми за р1внянням (2| при регенераци" шшту АВ-17-8 розчином бикарбонату натрда з молярною концентрац1сю 0,7 моль/дм3 1 пор1вняли обчшленш та експериментальш величини залишково! частки штрат-форми.

Одержан! дан! (таб.1) св!дчать про задов!льну зб!жн!сть розрахованих ! експериментальних величин.

Шляхи зниження витрат бшарбонату натр!ю при бшарбонат-юнуванш штрат-вмщуючих вол. Для практично повного вииснення штрат-!ошв з юшту в процеа його регенераци ! досягнення за рахунок цього значно! глибини видалення Штраив з мшералпованих вод, запропонований споаб регенеращ!

сильноосновних сорбеит1в, де спочатку ¡онгг переводить в сульфат-форму, а пот!м - здШснюють його регенерац1ю б!карбонат-вм1щуючим розчином.

Переведения зм1шано! хлоридно-сульфатно-н1тратно! форми сорбента переважно в сульфатну форму можливо не т1льки при обробц1 !ошта сульфат-вм!щуючим розчином, але й у внпадку дештриф!кацН сульфат вм!щуючих вод за рахунок додаткового пропускания води кр!зь вЦпрацьований ф1льтр.

ЗАСТОСУВАННЯ Б1КАРБОНАТ-(КАРБОНАТ-) ЮНУВАННЯ В МАЛОВ1ДХ1ДНИХ ТЕХНОЛОГ1ЯХ ЗНЕСОЛЕННЯ ВОДИ Для отримання води з заданим значениям лужносп пропонуеться використовувати для опр1снення вод сульфатно-хлоридного класу технолопчш схеми, що включають стадцо б!карбонат-(карбонат-) 1онування. Це дозволяе перевести води сульфатно-хлоридного класу в води г!дрокарбонатного класу 1 дае можлив!сть оргашзаци процесу регенерацН юнообмшнх ф!льтр1в при знижених витратах реагатв.

Одна з запропонованих схем представлена на малюнку 2.

При фмьтруванш води кр1зь ан!онообм1нник у бжарбонат-форм! (2) частина ашошв сильних кислот обм1нюсться на бжарбонат-юни. Це дае можлив!сть у стандартшй схем! знесолення води застосувати стушнчато-протит!чн! Н-катюн1тов1 фильтри (3,4), предвключений корпус яких загружений слабокислотним кат1онообм!нником (3). Головний корпус Н-катюн1тового ф1\ьтра загружений сульфокаттоштом (4). У робот! розглянут! умови експлуатацн юнообмшних ф1\ьтр1В, при яких досягасться висока як!сть знесоленно! води при зм1ш П вих1дного солевм!сту в широких межах (0,3-1,5кг/м3). Регенерац1я ашон!тового ф!льтра (5), завантаженого слабоосновним ¡оштом може бути зд1йснена стех!ометричною к!льк1стю лужного реагенту, причому як такий реагент можливо використовувати в!дпрацьован! регенерацшн1 розчини ф1льтр1в бшарбонат-(карбонат-) шнування води.

Запропонована технология з предвключеним ф1льтром в б!карбонат-(карбонат-) форм! може забезпечити скорочення питомих витрат реагенттв в 1,5-2 рази пор1вняно з традиц1йнок> технологию. Однак, для реал1зацп тако! можливосп необх1дно в1дпрацювати заходи, як1 спрямован1 на зменшення витрат лужного агента на регенерац!ю сильноосновного 1он1та, для того щоб надлишок реагента повн!стю утил1зувався при регенеращ! слабоосновного сорбенту.

Мал. 2. Принципова схема опркнення води з предвключеним юштовим фьльтрог. в НС03 - формь

1-осв1ТЛЮвач; 2 - НС03 - юштовий фш>тр; 3 - слабокислотний катюн!товий фильтр в Н-форм1; 4 - Н-катюштовий фЬчьтр з сульфокатюштом; 5 - слабоосновний ф1льтр I ОН- або в НС03 - форм!; 6 - емысть для кислоти; 7 - емшсть для лугу; 8 - декарботзато^ знесолено1 води; 9 - емюсть для нейтрал13аци шдпрацьованнх регенерацшних розчин1в.

Досл1дження процесу порцшно"! регеиераци хлорид- 1 сульфат- форм сильноосновного ашошта АВ-17-8 розчинами бщарбонату натрда виявило, що скорочення фактичних питомих витрат бжарбонат-вмщуючого реагента при такому способ! регеиераци сильноосновного сорбента не в1дбуваеться. Однак, проведения стльно! регеиераци ф1льтр1в, завантажених сильноосновним 1 слабоосновним ашоштами при пропусканш розчишв спочатку кр1зь сильноосновний, а поим слабоосновний юшти, дозволяс досягнути стехюметричних витрат лужного агенту.

При окремШ регенерацп ф1льтр1в з ашоштною загрузкою скорочення витрат лугу на регенерацию слабоосновного анштту до значень, наближених до стехшметрп, можливо при використанн1 гнучко-спарених атоштових ф1льтр!в (таб.2), або використанш порцшно! схеми регеиераци слабоосновного ¡онообмшника. При цьому, выведений на регенерацш анюнообмшний ф1льтр спочатку обробляють лужним розчином попередньо! регеиераци, а пот1М розчином св^жого лугу, витрати якого дор1вшоють робочш обмшнш емкосй ¡онообмшника, завантаженого в апарат. Кислу й иейтральну частини

Таблиця 2.

Технолопчш показники ОН-юнування води в пстчних, стушнчато- протипчних I гнучко- спарених фильтрах при регенераци 1онМв розчинами пдроксиду натрия.

Тип фильтра 10Н1Т Кислотшсть Н-1оновано1 води, моль/м3 Робоча обмша сммсть юшта, моль/м3 юнггу ПИТОМ! витрати лугу, моль на моль пог- линутих ¡ошв Питом1 витрати водп на в1дмивку •. юшта, м3/моль

ПоТ1ЧН1Ш -ПОТ1ЧНИЙ Стушнчато- ПрОТИТ1ЧНИЙ АН-31 АН-22 АН-31 3 - 6 7 - 12 3 - 6 900 - 1000 900 - 1000 1300 -1600 1,4 - 1,6 1,4 - 1,6 1,0 8 5 5

Стушнчато-протипчний АН-31 (в предвкл.) АВ-17 (в головному) 3 - 6 1000 -1100 1,0 7

Гнучко -старений АН-31 3 - 6 1800 -1200 1,0 4

Гнучко -спарений АН-22 7 - 12 1400 -1500 1,0 3

в1дпрацьованого регенеращйного розчину В1дкидають, а лужну частину розчину й в!дмивочно1 води використовують при регенераци наступного ф1льтру. Концентращя лугу в такому розчиш визначаеться питомими витратами води на вЦмивку ¡ошта 1 заданою шльшстю лугу в оборотньому розчиш, яка повинна забезпечуваги повне в1дновлення емкосп слабоосновних

ЮНГПВ.

Об'ем в1дмивочних вод слабоосновного ашонообмшника визначаеться пдродинам^чними умовами процесу вЦмивки, структурою аншшта, 1 для його визначення потр1бш додатков1 досл1дження р1вноважно1 1 нер1ВИоважно1 необмшно! сорбци електролтв, ям можуть використовуватися як регенерацшш агенти.

МН/ -НСОэ" - юнування вод хлоридно-сульфатного класу.

Використання летких речовин, як регенеруючих агента юнтв, дозволяе знизити витрати регенеранта до величин значно менших стехюметричних. До таких речовин вЦноситься сол1 бикарбонату 1 карбонату амошю, властив1сть яких розкладатися при шдвищенш температури може використовуватись для

оргашзацП технологи знесолення води з циркулящею регенерацшного агента в замкнутому контур!: регенеращя юнтв - юнування води.

Використання бжарбонату (або карбонату) амонно в технолопчнш схем1 знесолення води грунтуеться на реакцп:

тпККН^ + тпЛ+НСОз + Меп+тАт'п = тКвМё* + лН*ш Аш~ + птЫН^НСО^ (3)

Вих!дна вода ф1\ьтруеться посл1довно кр!зь катшнообмшник в амошйнш форм! й анюнообмшник в бшарбонат-формь 1онована вода поступае в дегазатор, де бшарбонат амонш в^дДляеться в1д води. Конденсат випару дегазатора, вмнцуючий бжарбонат амонш,, використовуеться для регенераци 1он1тних ф1льтр1в.

Для обгрунтування ращонального режиму НС03~ - юнування води по такш схем1 дослужена ефектившсть регенераци сильноосновного ¡ошту АВ-17-8, в!дпрацьованого в прочей поглинання ашошв сильних кислот, бшарбонатом амонш 1 визначено, як впливае повнота в1дновлення робочо! обмшно! емкосп ашошта й организация процесу регенеращ! шару сорбента на склад ф!льтрату.

При в!дновленш обмшно! емкост1 ан!он!та використовували розчини бжарбонату амонш з молярними концентращями 0,25 ! 1,0 моль/дм1*. Операцпо регенераци зд!йснювали в двох режимах: паралельнопчному I протитачному в!дносно потоку оброблювано! води, що пропускали згори вниз. В умовах протипчного режиму регенеращ!, шар юнгга був у псевдозр!дженому стан!.

Стушнь розширення шару становила

1

0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 300

25+5%.

Результати досл!дження процесу регенеращ! ашошта в хлор- ! сульфат-формах розчинами б1карбонату амонпо погоджуються з результатами отриманими ран!ше для бшарбонату натрда.

Стушнь поглинання ашошв сильних кислот (хлорид1в ! сульфатов) ашоштом АВ-17-8 у бжарбонат-форм!

Мал. 3. Залежшсть концентрацп хлор-юшв

у ф1\ьтрат1 В1Д в1дновлено! обмшно! визначасться глубиною ! способом

емкост! ашошта АВ-17-8 0рГан1заци Пр0цесу регенераци юн!та.

в1дрегенеровапого у поралелыгопчному (1)

1 протипчному (2)режимах в1ДНосно На малюнку 3 показан! залежносп потШа фильтрату розчинами бжарбонату

800

1300

1800

Е, моль/м

натрш

середньо! в!дносно! концентрацп

хлорид1в в ф1льтрап в1д значения в1дновлено\ обмшно! емкосп сорбента при паралелыют1ЧНому 1 протипчному режимах регенераци. Залежносп мають лшшний характер 1 дозволяють визначити яюсть одержуваного ф1льтрату при будь яко1 ступеш регенераци юнообмшого фьльтра. У вииадку протит1чно1 регенераци ашошта ямсть фь\ьтрату значно полшшуеться, 1 нав1ть при малих значениях в1дновлено! обмшно! емкоси (530 моль/м3) ступшь вилучення хлорид1в шнообмшником складае 80%.

Здшснеш досидження дозволяють шд1брати режим регенераци сильноосновного ашошта в стандартних паралельнойчних фь\ьтрах розчинами бшарбонату амонш, який забезпечуе в1дпов1дну яшсть ф1льтрату в залежносй в1д складу оброблювано! води, як при паралельнопчшй, так 1 протипчнш оргашзаци процесу.

НЕОБМ1ННА СОРБЦ1Я ЕЛЕКТРОЛ1Т1В СЛАБОДИСОЦ1ЮЮЧИМИ АНЮН1ТАМИ

Пвноважна необмшна сорбщя електролтв слабоосновним 1оттом гелево! структур!! АН-22-8.

На вЦмшу в1д сильнодисощюючих форм шнтв, необмшна сорбщя електролтв в умовах практично повноЧ в1дсугност1 дисощаци юногенних груп мало вивчена, а ¡снуюч1 дат протилежт 1 не дозволяють В1дп0В1Сти на питания про наявшсть ефекту виключення електролМв з гелево! фази сорбенту. В

зв'язку з цим дослужена необмшна сорбщя пдроксид1в калда 1 натр1Ю, карбонату натр1ю 1 хлориду натрда гелевим слабоосновним ашоштом АН-22-8 у форм1 вьлъно! основи. Р1вноважну сорбщю електролтв вивчали по методищ з розд1ленням фаз.

На основ! ¡зотерм необмшно! сорбцп електролтв ашоттом АН-22 побудоваш залежносп коефщкнпв розподъгу електролтв (А) в1д активности розчинника (води) у зовшшньому розчиш (а^) (мал. 4). Анал1з залежностей показус, що у

Мал. 4. Залежшсть коеф!Щ£нта розподьлу електролтв (А) В1Д активное™ води у зов-шшньому розчиш (аи!\.

в<пх доаыджених системах з1 зростанням р1ВНоважио1 концеитраци електролтв спостер1гаеться ефект 1х виключення з гелево! фази юшта. В1дмшшсть м1ж одержаними залежностями К в1д а,/ пояснюеться у випадку необмшно! сорбци карбонату натрда подвоеним зарядом 1 розм1ром СОэ2' -1ону, а у В1ипадку сорбци хлориду натрно - наявшстю труп сорбента в сольовш форм], частка яких не перевищувае 2% в!д повно! обмшно! емкост! ашошта по ашонах сильних кислот.

На основ! анал1зу залежностей коеф!щента розподь\у електролтв м!ж зовтшшм розчином 1 фазою сорбента В1Д активно«! води у зовнинньому розчиш запропонована модель необмшно! сорбци електролтв слабодисощюючими формами шнтв. Припустим, що в гелев!й фаз1 ¡опта присутш кластери води, пдратуюч1 матрицю сорбента. Нехай с критична концентращя електролтв у кластер! при шдвищенш яко1 ор1ентуюча д1я юшв електролтв на молекули води веде до змши взаемодп м1ж водою I матрицею сорбента, яке супроводжуеться р13ким зменшенням значения К (мал.4). Оск1льки кластери води можуть мати р!зний розм1р, величина тка для р1зних кластер1в може в1др1знятися, але в в1дносно вузьких межах. При значениях т? у кластер! меньшим за справедливо р1вняння:

ш,п/ т' =К; , (4)

При величиш т2 у кластер! б^лышм за лгА" ршняння мае вигляд: т2 / т' (5)

У р1вняннях (3), (4) значения Кг и К2 характеризуют коефщенти розпод1лу в кластерах з Шдвищеною ! низькою розчинною здатшстю сорбовано! води. Молярна концентращя електроли-у в зерш сорбента в щлому дор!внюе:

т = т," х пи" / Л; + т2 х п2„" / лжа , ' (6)

де, п,„' ! л2ка - число мол1в води в кластерах з п!двищеною ! низькою розчинною здатшстю, як! характеризуются параметрами К)! К? Оск1льки л/и,° + п2„ = п^, позначаючи як й 1 беручи до уваги р1вняння (4) ! (5),

сшвв1дношення (6) можна подати у вигляд1:

т"/ш'=К,х& + К2х (1-3), (7)

♦ -- КОН а -- НаОН Д--Ка2С03 И~ ЫаС1

Зпдно розглянуто! модель функщя 3 визначае розпод1л води М1ж двома видами кластер1в. Залежноси 3 в1д а^ для досл1джених систем зображеш на малюнку 5. Одержан! дан1 показують, що луги й хлорид натрш мають однакову здатшсть до депдратаци матриц! слабоосновного !он!та, ! що наявшсть дисоцшованих груп не впливас на взаемод1Ю електрол!та з матрицею сорбента. Однак, такий висновок може бути правом1рним, коли дисощйована ильки невелика частка юногенних груп Мал. 5. Залежшсть функци розподиу сорбента.

розчшшика м!ж двома видами клас Залежн1сть э в1д а ' „еобм!нному терш, пдратуючих матрицю юн1та (9), '

в1д активное« води у зовшшньому поглинанн! карбонату натр!ю

розчиш [аш').

вь\ьноосновною формою !он!та мае монотонний характер, що вказус на змшу структури кластеров в широкому штервал! зм!ни актившст1 води в зовшшньому розчиш.

Динам1ка десорбцп необм!нно поглинутих електрол!т!в и ццльному шар1 макропористого анютта УоГаМ! АР-41. Пор!вняння ¡зотерм необмшно! сорбцп електролтв (пдроказдв натр!ю, кал!ю, амон!ю та азотно! кислоти) макропористим !он!том УоГаШ АО-41 ! !он1том з гелевою структурою АН-22-8 дае можлив1сть зробити висновок, що б!льша частина електролтв шсля регенераци ¡он!та знаходиться в макропорах сорбента.

Тому динамжу десорбцп головно! частини необм!нно поглинутого електролйу з макропористих юнтв можна описати теоретичною моделлю, яка допускас кваз1гомогенну будову зерна. Система р1внянь теоретично! модел! динамики сорбцп в пульному шар! матер1алу включае р!вняння балансу маси сорбтиву:

У(дС/дх) + е (ВС/ох) + Г1- е М(да/дх) = О, (8)

р1вняння дифузп сорбтиву всередиш пористо! частники: да/д-1 = ЕК а, (9)

р!вняння зовшшньо! масопередач!:

да/дт. = $(С-С), (10)

. р1вняння ¿з отер ми сорбци:

а = <р (С), (11)

Оскиьки десорбщя електролхту здШснюеться водою, концентращя сорбтиву при вход1 в шар ан1он1та в будь який час дор1внюс нулю:

(0, х) = 0, (12)

На початок в1дмивки юнгга шар сорбента повшстю насичений електролгеом:

. а(х,0)=ао, (13)

у сшвв1дношеннях (8)-(13): С - концентращя електрол1ту в рухомш (р1дкш) фаз!; а - величина питомо! сорбци електролиа, розрахована на одиницю об'ему зерен юшта; V - лпшша швидмсть; т -час; х - координата в1дл1ку В1Д входу елюента в шар ¡ошта; е - пор1зшсть шару, яка дор1внюе в1дношенню об'ему м1жзернових порожнин до об'ему шару; О - ефективний коефщ!ент дифузи електрол1та в гранул1 юшта; р - кШетичний коеф1щент зовшшньо! масов!ддач1; С' - величина концентрацн сорбтиву на зовшшнш поверхш частники; а0 -величина сорбци, р1вноважна до концентраци електрол1та в м1жзерновому простор! шару до початку в1дмивки сорбента.

Для лшШно! !зотерми сорбци, яка в1дпов1дае експериментальним даним для необмшно! сорбци електролтв макропористим ашоштом, е аналтмне асимптотичне решения задач!:

С/Со = 0,5[1 - ег1£,], (14)

Де,

I = Сг,Ох/а0 т3 - С0 Е\У/а0 т, - 1 ; - (15)

I

2[Л СдО/НОвот, + Ор / р/п3]2 С„ -концентрац!я розчину електролиа в \пжзерновому прост1р! до початку процесу десорбцп, моль/дм3; т3 -маса ютта в щ!льному шар1 сорбента, кг; О -об'емш витрати води в процей в1дмивки юшта, дм3/с; \У - об'ем юшта у щ1Льному шар!, дм3 ; Я - рад1ус зерен !он!та, м; р - в1дносна густина ¡ошта, яка дор!внюс вздношенню маси !он!та до об'ему його зерен, кг/дм3 .

Адекватн!сть теоретично! модел1 д1йсному процесу тдтверджуеться експериментальними залежностями £, в!д СН, як! лишни в штервал1 значень -1<^<1 для вс1х вивчених систем.

Анал13 одержаних залежностей дозволив визначити Л1мггуючу стад1ю процесу масопереносу при десорбцп необмшно поглинутих електролтв: в умовах в1дмивки сорбента (при лшшних швидкостях процесу 2-15 м/г) десорбщю електролтв визначае масоперенос в зерш ашошта. Визначеш ефективн! коефщенти дифузп електролтв (/3) (таб.3).

Таблиця 3.

Величпни ефективних коеф!щент1В дифузц електролтв з щ1льного шару макро-

пористого ашошта УоГаШ АБ-41 I коефщ1ент1в звивистост! зерна сорбента.

Електрол1т О, дм°/г хЮ4 //а г/дм3 Д м7с хЮ10 В', м7с хЮ10 К

КОН 2.69 5,81 8,72 167,63 166,42 159,11 7,12 7,16 7,46 26,82 1,48

Л'аОН 1,92 2,45 5,49 326,31 294,61 235,76 3,48 3,39 4,89 17,50 1,61

М14ОН 1,148 2,754 5,676 298,48 301,18 260,15 2,307 2.076 3.516

ЯЛ'О, 2,71 6,12 8,07 23,99 20,52 21,54 15,79 18,46 17,59

Пор1вняння цих параметр1в з! значениям коеф^щенпв дифузп гидроксид1в натр1ю 1 калпо у зовншшьому розчит (О*) дозволило визначити коеф!щент звивистосп пор (А-) шшта. Таким чином, доведена можлив!сть апршрних розрахунк1в стадн в1дмивки макропористих ¡онтв в1д регенеруючих агентт по мш1мальтй емтричтй шформаци.

ВИСНОВКИ

1. Досл1дження процесу бшарбонат-(карбонат-) ¡онування вод хлоридно-сульфатного класу сильноосновними ашоштами з разними структурними характеристиками виявило, що ямсть фь\ьтрату визначаеться юнним складом вх1дно1 води, способом оргашзацп регенерацп ¡ошта, його структурними характеристиками 1 часткою емкосп сорбенту, що вхдновлюсться при регенерацп.

2. Доведена можлив1Сть дештрифшацп вод хлоридно-сульфатного класу з використанням сильноосновних ашонтв вггчизняного виробництва в бшарбонат-форм!. Встановлено, що зб1льшення частки штрат-форми в в1дрегенерованому сорбент! призводить до зростання залишково! концентрацп

штратш в фь\ьтрать Запропонований спос1б регенераци сильноосновних аншнтв, спрямований на зменшення млькоеп штрат-форми в шар1 в1дрегенерованого сорбента, шдвищення обмшно! емкост1 1он1та 1 скорочення питомих витрат реагента, та розроблений споаб розрахунку характеристик стадп регенераци сорбенпв.

3. Знайдений шлях зниження витрат лужних реагента на регенерацпо сильноосновних ашонообмшниыв за рахунок використання в1дпрацьованих регенерацшних розчишв сильноосновного ашонгга для регенераци слабоосновного сорбента. Результатившсть запропоновано! оргашзацн процесу (досягнення стехюметричних витрат реагента) доведена гадсумками досмдно-промислових випробувань 1 впровадженням техшчного ршення. Виявлено, що застосування порцшно! схеми регенераци при регенераци ть\ьки сильноосновного шнита не дае позитивного ефекту.

4. Запропоноваш технолопчт схеми опр1снення й знесолення води, що включають стадно и бшарбонат-(карбонат-) юнування. Це дозволяс одержувати питну воду яка в!дпов1дае нормам ДОСТ 1 знизити питом! витрати реагенпв на регенеращю шштових ф1льтр1в до значень, близьких до стехюметричних або набагато менших за стехшметрта (споаб N11/ - НС03" -юнування ).

5. Встановлено, що необмшна сорбщя сильних електролтв слабоосновними атоттами в форм1 в1Льно! основи супроводжуеться ефектом виключення електролтв з гелево! фази шшта, який принципово в1др1зняеться в1д аналопчного явища для сильнодисощюючих форм ¡онтв. Запропонована модель явища.

6. Доведено правом^ршсть застосування модел1 квазномогенно! будови зерна макропористих шшт!в для розрахуншв стадп в!дмивки сорбентш в1д регенеруючого агента по мш!мальнш емшричнШ шформацп. Встановлено, що при липйних швидкостях фьгьтровання води, яш застосовуються в промисловоеп, десорбцда електролтв з гщльного шару шшта визначае масоперенос в макропорах зерна сорбенпв.

СПИСОК ОПУБЛ1КОВАНИХ НАУКОВИХ РОБ1Т

1. Новоженюк М.С., Пилипенко И.В., Мамченко А.В. и др. Динамика сорбции необменно поглощенных электролитов в плотном слое макропористого ионита // Химия и технология воды. -1990.12 , №5. С.447-452.

2. Мамченко A.B., Пилипенко И.В. Необменная сорбция гидроксидов натрия и калия слабоосновным ионитом // Химия и технология воды. -1993. 15, №5. С.323-329.

3. Пилипенко И.В., Мамченко A.B. Бикарбонат-ионирование вод хлоридно-сульфатного класса // Химия и технология воды. -1994. 16, №4. С.459-464.

4. Мамченко A.B., Новоженюк М.С., Пилипенко И.В. Принципы создания безотходных технологий умягчения и обессоливания воды ионитами//Тез. докл. Всесоюзного совещания "Разработка и внедрение перспективных физико-химических методов очистки сточных вод."-Черкассы,1989, -с.8

Пилипенко Ирина Владимировна

Бикарбонат-ионирование в малоотходных технологиях обессоливания и кондиционирования воды

На соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.23 - охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов, Киевский институт коллоидной химии и химии воды HAH Украины, 1996

Защищается диссертация, содержащая результаты экспериментов и их интерпретацию, описание технических решений направленных на сокращение удельного расхода регенерационных агентов на регенерацию ионитов в технологиях обессоливания и кондиционирования минерального состава воды.

Исследована сорбция анионов сильных кислот (СГ, S042*, N03") сильноосновными анионитами АВ-17-8, АВ-17-2П, САВ 990 в бикарбонат-карбонат-) форме. Обнаружена корелляционная зависимость глубины извлечения хлоридов и сульфатов из обрабатываемой воды от степени восстановления обменной емкости анионитов. Определены условия удаления нитрат-ионов из минерализованых вод.

Изучена необменная сорбция сильних электролитов NaOH, КОН, Na2C03 и NaCl из водних растворов ОН-формой слабодиссоциируюгцего ионообменника АН-22-8. В результате исследования необменной равновесной сорбции сильных электролитов анионитами в форме свободного основания разработана модель для интерпретации явления исключения электролитов из гелевой фазы ионита в зависимости от равновесной концентрации раствора. Доказано, что

десорбция электролитов из пористых ионитов типа Vofatit AD 41 определяется диффузией сорбтива в макропорах сорбента.

Полученные результаты стали основой для разработки ионообменных технологий очистки воды и создания бытового водоочистителя для удаления неорганических ионов и органических соединений.

сорбция, необменное равновесие, деминерализация

Pilipenko Irina Vladimirovna

Bicarbonate - ionization at the technologies of water demineralization and desalination

Seek for Phi. D. degree (The environmental relevance and the rational using of nature resource), Kiev's Institute of the Colloidal and Water Chemistry of Ukrainian National Academy of Science, 1996

The scientific work containing the results of a measurements and their interpretation, description of technical decisions to reduce of quantity of agents for regeneration at the technologies of water demineralization and desalination is defended.

It was investigated the sorption of strong acids' anions (СГ, S042", N03" ) by the strong base anion-exchange resins AB-17-8, АВ-17-2П, CAB 990 type at the bicarbonate-(carbonate-) form. Correlation between the depth of chlorides and sulfates extraction from the treated water and the degree reduction of resins capacity in regeneration was founded. The conditions of nitrate-ions are removed from solt water was considered.

The non-exchange sorption of water-dissolved NaOH, KOH, Na2C03 and NaCl by OH-form of low-basic anion exchanger AH-22-8 was studied. In the result of the investigation of Donnan equilibrium of the strong electrolytes at the week base resin was worked out the model for interpretation of expulsion electrolytes from matrix in dependents on the rise of the equilibrium solution concentration. It was proved that desorption of electrolytes from medium of resins Vofatit AD 41 type is defined by diffusion in the macropores of sorbent.

The obtained results have become a basis for working out a few ion-exchange technologies of water purification and creation a filter to removal inorganic ions and organic compounds from drinking water.

Sorption, Donnan equilibrium, desalination