Метод Н-катионирования заснований на пропуску оброблюваної води через катіоніт отрегенеріруемого кислотою.
У процесі фільтрування все катіоніти міститися у воді. обмінюються на іони Н і утримуватися на катионите.
Процес іонного обміну протікає:
H [K] + CaCl2 <=> Ca [K] + 2HCl
ан - коефіцієнт ефективності регенерації, що приймається в залежності від питомої витрати сірчаної кислоти qк
qк- має табличне значення, залежить від необхідної жорсткості фільтрату.
0,5- частка пом'якшення отмивочного вод.
qуд = 4-5 м 3 / м 3 - питома витрата води на відмивання КТ
Ск - концентрація катіонів, сума катіонів у вихідній воді мг-екв / л.
Процес H [K] застосовується в схемах спільного H-Na [K]. причому фільтри Na, Н можуть бути з'єднані паралельно і послідовно.
Мал. 2.6. Схема послідовного водень-натрій-Катіо-вання води: Н1 - водень-катіонітових фільтр; Na1, Na2 - натрій-катіонітових фільтри першого і другого ступеня; Д - дегазатор; Б - бак; Н - насос; В - вентилятор
Мал. 2.7. Паралельне Н-Na-катіонірованіе: позначення див. Рис 2.6
Основним недоліком в роботі H [K] фільтрів є споживання надмірної кількості сірчаної кислоти для регенерації, звідси випливає й утворення великої кількості концентрації кислих стічних вод.
H [K] з «голодної» регенерацією.
Якщо потрібно зменшить тільки карбонатную Жест (Щ) може бути застосована «голодна» регенерація катіоніту. При звичайному Н-катіонірованіе регенерація проводиться з надлишком кислоти більше стехіометричного кількості в 1,3-2,5 рази.
При «голодної» регенерації кількість кислоти на регенерацію катіоніту приймаємо рівним стехиометрическому кількості або менше. При роботі за таким способом у верхньому шарі Кt буде знаходитися іон Н +. а в нижніх затримуватися іони Ca 2+, Mg 2+, Na +.
При здійснення H [K] з «голодної» регенерацією необхідно враховувати особливість вугільної кислоти. У присутності сильних кислот, її дисоціація пригнічена. Утворені в верхніх шарах Кt СО2 у вигляді нерозподіленого у воді газу проходить неотрегенерірованние шари Кt. потім, коли в фільтраті немає сильних кислот вугільна кислота в нижніх шарах Кt частково дісоцііруется.
Іон H + обмінюється на іон Na +. тобто з'являється вторинне лужну відфільтровування води.
Варіанти умов застосування H [K] з «голодної» регенерацією приведення в порядок зменшення її ефективності 0<К ≤ 0,2. 0 ≤ К ≤ 0,1. где К- характеризует количество катионов в воде, А-количество анионов в воде. 10>А> 1,0. 3> А> 0,3
H [K] з «голодної» регенерації карбоксильних катіонітів.
H [K] з «голодної» регенерації катіоніту сірчаною кислотою традиційно здійснюється на сульфоугля. Основний недолік - низька обмінна ємність сульфоугля і тому звідси випливає велика кількість великої кількості стічних вод при регенерації.
Використання катионитов КУ-2 для H [K] призводить до розтріскування зерен Кt при регенерації сірчаної кислотою.
Останнім часом з'явилися Кt марки Амберлайт JRC-86 у якій робоча обмінна ємність по Са і Mg досягає 1600-2600 моль / л, яка не руйнується під дією сірчаної кислоти.
У схемах пом'якшення з H [K] «голодної» регенерацією пропускається тільки частина витрат, який необхідно пом'якшити. Після цього потік пом'якшеної води змішати з вихідним потоком і направити на дегазатор для видалення СО2, а потім на Na [K] фільтри.
Q2 = Qобщ -Часовий витрата води на пом'якшення.
НСО3ісх -щелочность води після Н-Na [K] пом'якшення.
НСО3ісх -ісходная Щ.
Використання H [K] - «голодної» регенерації призводить до зменшення витрат реагентів на регенерацію розчину кислоти і кухонної солі і зниження концентрації стічних вод.