Катионит – это специальный фильтрующий материал, который позволяет решить проблему жесткой воды и удаления нежелательных металлов. Подробно рассмотрим, для чего используется катионит, как работает этот материал, как выбрать и купить, а также какие преимущества дает его применение в системах водоочистки.
Что такое катионит и для чего он используется
Катионит представляет собой ионообменную смолу – специальный полимерный материал с функциональными группами, способными обмениваться положительно заряженными ионами (катионами) с водным раствором. Основное применение катионита включает:
- Умягчение воды
- Удаление растворенного железа и марганца
- Очистку от тяжелых металлов
- Водоподготовку для промышленных процессов
Химическая формула и строение катионита
Большинство современных катионитов имеют полимерную матрицу на основе сополимера стирола и дивинилбензола. Активными группами выступают сульфогруппы (-SO3H) или карбоксильные группы (-COOH). Общая формула сульфокатионита может быть представлена как:
R = SO3H
где R – полимерная матрица.
Принцип работы катионита
Механизм действия катионита основан на ионном обмене. Когда жесткая вода проходит через слой катионита, происходит следующий процесс:
- Ионы кальция и магния из воды замещаются ионами натрия или водорода из катионита
- Жесткость воды снижается
- В воду переходят безвредные ионы натрия
Сравнение катионита и анионита
Основные различия:
|
Параметр |
Катионит |
Анионит |
|
Заряд обмениваемых ионов |
Положительный |
Отрицательный |
|
Удаляемые примеси |
Ca²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, Mn²⁺ |
Cl⁻, SO₄²⁻, NO₃⁻ |
|
Тип регенерации |
NaCl или HCl |
NaOH |
|
Рабочий pH |
0-14 |
0-8 |
Виды катионитов и их характеристики
В современной водоподготовке используются различные типы катионитов:
Сильнокислотные катиониты
- TAPTEC HCRSS Na
- Экодар NA
- КУ-2-8
- Purolite C100
- Lewatit S1467
- Dowex HCR-S
- Amberlite
Слабокислотные катиониты
- КБ-4
- Purolite C104
- Lewatit CNP80
Обменная ёмкость катионита
Один из важнейших параметров катионита – его обменная ёмкость, которая измеряется в г-экв/л или мг-экв/г. Различают:
- Полную обменную ёмкость (ПОЕ): 3.5-5.0 г-экв/л
- Динамическую обменную ёмкость (ДОЕ): 1.8-2.2 г-экв/л
- Рабочую обменную ёмкость (РОЕ): 1.0-1.5 г-экв/л
Расчёт объёма катионита для фильтров
Формула расчета необходимого объема катионита:
V кат = Q*Ж*t / POE
где:
- V_ - объем катионита (л)
- Q - расход воды (м³/сут)
- Ж - жесткость исходной воды (мг-экв/л)
- t - время работы до регенерации (сут)
- РОЕ - рабочая обменная ёмкость (г-экв/л)
Регенерация катионита
Процесс регенерации включает несколько этапов:
- Взрыхление обратным потоком воды
- Пропуск регенерационного раствора (6-10% NaCl)
- Медленная промывка
- Быстрая промывка
- Уплотнение слоя
Периодичность регенерации зависит от:
- Качества исходной воды
- Объема водопотребления
- Типа используемого катионита
- Требований к очищенной воде
Замена катионита в фильтрах
Пошаговая инструкция замены:
- Отключение системы водоснабжения
- Сброс давления
- Слив воды из фильтра
- Выгрузка отработанного материала
- Проверка внутренних элементов фильтра
- Загрузка нового катионита
- Промывка системы
- Запуск в работу
Срок службы и условия хранения
Качественный катионит служит:
- В бытовых системах: 5-7 лет
- В промышленных установках: 3-5 лет
Условия хранения:
- Температура: 0-40°C
- Влажность: не более 70%
- В герметичной упаковке
- Вдали от прямых солнечных лучей
Преимущества и недостатки катионитов
Преимущества:
- Высокая эффективность умягчения воды (до 98%)
- Длительный срок службы
- Возможность многократной регенерации
- Устойчивость к механическим нагрузкам
- Широкий диапазон рабочих температур (5-150°C)
Недостатки:
- Необходимость периодической регенерации
- Расход соли для регенерации
- Образование сточных вод
- Чувствительность к хлору и окислителям
Области применения катионитов
Бытовое использование:
- Умягчение воды в частных домах
- Подготовка воды для бытовой техники
- Очистка воды в коттеджах и на дачах
Промышленное применение:
- Теплоэнергетика
- Пищевая промышленность
- Фармацевтическое производство
- Металлургия
Технические характеристики современных катионитов
|
Параметр |
Значение |
|
Размер гранул |
0.3-1.2 мм |
|
Насыпная плотность |
750-850 г/л |
|
Влажность |
45-55% |
|
Механическая прочность |
90-98% |
|
pH рабочей среды |
0-14 |
Характеристики катионита Экодар
|
Наименование |
Ед. измерения |
Значение |
|
Скорость потока в режиме регенерации (max) |
м/час |
10 |
|
Скорость потока в режиме регенерации (min) |
м/час |
1 |
|
Скорость потока в режиме фильтрации (max) |
м/час |
50 |
|
Скорость потока в режиме фильтрации (min) |
м/час |
5 |
|
Общий расход воды на промывку |
об/об |
3 - 6 |
|
Регенерационный раствор |
8 - 12% NaCl |
|
|
Диапазон размеров гранул 300 μм - 1200 μм |
% |
95 |
|
Форма поставки |
Na+ |
|
|
Физическая форма |
полупрозрачные сферические гранулы от белого до янтарного цвета |
|
|
Полная обменная емкость |
г-экв/л |
2 |
|
Насыпная масса |
г/см3 |
0.83 |
|
Набухаемость Ca -> Na (max) |
% |
8 |
|
Кислотность |
pH |
7 - 10,5 |
|
Плотность гранул |
г/мл |
1.27 |
|
Влагосодержание (max) |
% |
48 |
|
Влагосодержание (min) |
% |
43 |
|
Значение pH |
14 |
|
|
Значение pH (min) |
||
|
Высота слоя |
мм |
700 |
|
Рабочая температура (max) |
С |
120 |
Как выбрать катионит
Основные критерии выбора:
- Качество исходной воды
- Требуемая производительность
- Тип загрязнений
- Условия эксплуатации
- Экономическая целесообразность
Где купить катионит
Компания Экодар предлагает широкий ассортимент катионитов:
- Фирменные розничные магазины в Москве и Санкт-Петербурге
- Заказ через маркетплейс OZON, Яндекс и Авито
- Самовывоз со складов
- Доставка по всей России и странам СНГ
Преимущества покупки в Экодар:
- Гарантия качества
- Техническая поддержка
- Профессиональная консультация
- Конкурентные цены
- Оперативная доставка
Часто задаваемые вопросы
Как часто нужно проводить регенерацию?
- Для бытовых систем: 2-4 раза в месяц
- Для промышленных установок: зависит от нагрузки
Сколько соли требуется для регенерации?
- В среднем 120-150 г на 1 литр катионита
Можно ли использовать катионит для питьевой воды?
- Да, при условии использования пищевых марок катионита (не забывайте, что в воде будет натрий, поэтому рекомендуется установка обратного осмоса, особенно, при высокой жёсткости)
Нормативные требования и сертификация
Основные стандарты:
- ГОСТ 20298-74
- СанПиН 2.1.4.1074-01
- ISO 9001:2015
- NSF/ANSI 44-2018
Заключение
Катиониты
являются эффективным решением для очистки воды от нежелательных примесей. При
правильном выборе и эксплуатации они обеспечивают стабильное качество воды на
протяжении длительного времени. Важно помнить о необходимости регулярного обслуживания
и своевременной замены материала.
