Глава 23. Умягчение, обессоливание и опреснение воды 
341
и вертикальными 
перегородками, 
расположенными внизу центральной
части осветлителя. Для улучшения гидравлических условий сбора освет-
ленной воды имеется верхняя дренажная решетка. Отбор избытка осадка
из взвешенного слоя производится через окна 4, расположенные на вер-
тикальной трубе; подвижные кожухи на окнах позволяют изменять как
высоту, так и площадь отбора. На установках большей производительнос-
ти применяются осветлители ЦНИИ-3 (см. рис. У.28).
Взвешенный хлопьевидный осадок в основном состоит Из соединений
Са и Мое, естественной взвеси и продуктов коагуляции.
Осветлители со взвешенным 
осадком 
практически 
могут быть ис-
пользованы для известкования, а также для известково-содовой обработ-
ки воды любого качества. Однако они хорошо работают только при по-
ступлении в них воды с постоянной температурой. Резкое изменение тем-
пературы (на 1—2°) вызывает появление конвективных токов, взмучива-
ние слоя взвешенного осадка и вынос его из осветлителя на фильтры.
Для окончательного осветления умягченной воды применяют обыч-
ные скорые фильтры. Расчет и описание конструкций 
этих 
фильтров
приведены в главе 20.
124. ОСНОВЫ КАТИОНИТНОГО УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ
Умягчение воды по методу ионного обмена основано на свойстве ка-
тионитов обменивать катионы, которыми предварительно «заряжены» его
активные группы, на содержащиеся в умягчаемой воде катионы кальция
и магния. В результате реакции катионит отдает в воду взамен 
погло-
щенных обменные катионы. В зависимости от того, каким обменным ио-
ном «заряжен» катионит: натрием, водородом или аммонием 
— различа-
ют процессы Ма-, Н- и NoН,-катионирования.
Процесс обмена ионов между катионитами и раствором, содержа-
щим соли жесткости, зависит от многих факторов. Главными из них яв-
ляются свойства катионитов, состав исходной воды и условия происходя-
щего процесса. Все эти факторы тесно связаны между собой и 
прежде
всего определяют скорость прохождения ионообменных реакций. Реак-
ция обмена между катионитом и ионами исходной воды, 
являющейся
раствором солей, обусловливается диффузией ионов из раствора внутрь
катионита и из катионита в исходную воду. Процесс управляется закона-
ми диффузии и действия масс.
При умягчении воды, содержащей ионы кальция и магния, Ма-катио-
нированием кальций и магний будут диффундировать в катионит; в свою
очередь натрий из катионита диффундирует в воду. В результате обмен-
ной реакции кальций и магний займут место вытесненного натрия в ка-
тионите, а натрий займет место магния и кальция в умягченной воде. Об-
мен ионов между катионитом и растворами (водой) происходит эквива-
лентно: из катионита ионы Ма* вытесняются в количестве, эквивалент-
ном количеству ионов Са** и Ме*+, 
поглощаемых из раствора. Обмен
ионов является не только эквивалентным, но и обратимым процессом.
Обратимость обмена ионов заключается в том, что скорость обмена иона,
вытесненного из катионита, и иона, поглощенного из раствора, при усло-
вии равновесия практически равна. Эквивалентность и обратимость об-
мена ионов нарушаются в том случае, если наряду с обменом ионов в
воде протекают другие реакции, например окислительно-восстановитель-
ные, физическая сорбция молекул и др.
При ведении процесса Ма-катионирования (как и других процессов)
для практических целей главной задачей является максимальное исполь-
зование ионообменной способности (емкости) катионита, ибо от нее и