Самоподдерживающиеся процессы умягчения-опреснения подземной солоноватой воды - Андрей Гаральдович Прудковский; Руслан Хажсетович Хамизов; Ирина Владимировна Комарова; Надежда Константиновна Галкина (Сорбционные и хроматографические процессы, 2023)
В работе с помощью численных экспериментов, включающих большое количество взаимосвязанных последовательных циклических процессов сорбции-регенерации на сильнокислотном катионите, смоделирована технологическая схема самоподдерживающегося процесса умягчения-опреснения многокомпонентного раствора, моделирующего состав реальной подземной солоноватой воды. Такие воды, содержащие в качестве макрокомпонентов катионы натрия, калия, кальция и магния, а также хлоридные, сульфатные и бикарбонатные анионы, распространены в природе, например, в подземных источниках Крымского полуострова. Несмотря на слабую солёность, они, тем не менее, не пригодны не только в качестве питьевой, но даже и в качестве технической для полива. В работе рассмотрен дешёвый безреагентный способ очистки подобной воды, в котором в качестве раствора для регенерации сорбционной колонны в каждом цикле используется рассол, оставшийся после опреснения. Наличие сульфатов создаёт дополнительные сложности в проведении процессов ионообменного умягчения и опреснения, так как, во-первых, в исходном растворе образуются молекулярные комплексы сернокислого магния и кальция, а во-вторых, в камерах концентрирования опреснителя может происходить отложение малорастворимых солей сульфата кальция. В связи с этим возникает необходимость удаления сульфатов, что проводится с помощью нанофильтрационных мембран, задерживающих двухзарядные ионы. Концентрат после нанофильтрации может быть использован для производства удобрений, а пермеат подаётся на опреснитель. Кроме того, в работе исследованы режимы опреснения и уточнена зависимость критерия существования самоподдерживающего процесса умягчения-опреснения от концентрации регенерационного раствора, получаемого после опреснителя.