Когда труднорастворимые соли в мембранном элементе постоянно концентрируются и превышают предел растворимости, на поверхности обратноосмотической мембраны образуется накипь. Чем выше коэффициент извлечения (выход фильтрата), тем больше риск накипеобразования. Поэтому особенно важно заранее предусмотреть грамотную схему, не допускающую превышения растворимости труднорастворимых солей с последующим выпадением осадка и образованием отложений. В водоподготовке для этого чаще всего применяют ионообменные смолы (катиониты и аниониты) и химические ингибиторы отложений. И те, и другие предотвращают образование накипи, способной забить обратноосмотическую мембрану.
Ионообменная смола
Катионит в Na-форме содержит большое количество ионов натрия и обладает более высоким сродством к ионам Ca²⁺ и Mg²⁺. Он отдаёт ионы Na⁺ в обмен на Ca²⁺ и Mg²⁺: ионы Na⁺ в смоле постепенно замещаются ионами Ca²⁺ и Mg²⁺ вплоть до насыщения. В результате содержание ионов кальция и магния в воде снижается, а её жёсткость падает. Подробнее процесс обмена и регенерации катионитов и анионитов описан в материале об умягчении и регенерации ионообменной смолы.
Химический ингибитор отложений
Ингибитор отложений (антискалант) образует с ионами кальция и магния устойчивые растворимые хелатные комплексы, повышая растворимость солей кальция и магния и подавляя образование накипи. Кроме того, растворённый в воде ингибитор отложений образует отрицательно заряженные ионы, которые адсорбируются на поверхности микрокристаллов и формируют отрицательно заряженный двойной слой. Силы электростатического отталкивания между частицами в этом двойном слое препятствуют их дальнейшему столкновению и росту, тем самым тормозя образование отложений. Подробнее о принципе действия рассказано в материале с введением в ингибиторы отложений.
Отличия ионообменных смол от ингибиторов отложений
| Ионообменная смола | Ингибитор отложений |
|---|---|
| Полностью удаляет ионы | Препятствует кристаллизации и выпадению ионов в осадок, но сами ионы остаются в воде |
| Не вносит новых примесей | Оставляет остаточные химические реагенты |
| Применяется в более широком круге задач | Не рекомендуется для систем получения чистой воды, поскольку сложно подтвердить полное удаление ионов |
| Даёт лучший результат, но при более высокой стоимости | Ионы не удаляются, поэтому эффект ниже, чем при умягчении на смоле, зато стоимость меньше |
| Восстанавливается регенерацией солью | Не восстанавливается — требуется добавление новых реагентов |
Подобрать оборудование под ваш анализ воды помогут инженеры АВТ ОСМОС — оставьте заявку.
