Content area
Full text
Skład wód naturalnych jest obecnie tak dalece zmieniony, że nie pozwala na ich bezpośrednie wykorzystywanie do celów bytowo-gospodarczych i przemysłowych. Ich jakość wynika ze sposobu zagospodarowania zlewni, stopnia degradacji środowiska oraz warunków atmosferycznych. Niezależnie od substancji o charakterze antropogenicznym, w wodach powierzchniowych obecne są składniki organiczne pochodzenia naturalnego. Związki organiczne naturalnie występujące w wodzie (NOM - natural organic matter) to przede wszystkim produkty i półprodukty reakcji biologicznej syntezy oraz rozkładu, zachodzących przy udziale mikroorganizmów obecnych w wodzie i glebie, zwierząt oraz roślin [1,2]. Do tego typu substancji można zaliczyć białka, tłuszcze, węglowodany, barwniki roślinne, ligniny oraz substancje humusowe [3-5]. Obecność tego typu związków organicznych w wodzie poddawanej procesowi oczyszczania jest niepożądana z wielu powodów. Jednym z nich jest pogorszenie właściwości organoleptycznych wody - barwy, smaku i zapachu. Ponadto związki te zakłócają równowagę biologiczną i przebieg samooczyszczania wód. Jednak największe problemy wynikają z faktu, że mogą one być prekursorami ubocznych produktów dezynfekcji, tworzyć kompleksy z wieloma zanieczyszczeniami antropogenicznymi (nie tylko organicznymi), utrudniać przebieg niektórych procesów technologicznych oczyszczania wody, a także przyczyniać się do rozwoju mikroorganizmów w sieci dystrybucji wody [6-9]. Z tego względu naturalne związki organiczne powinny być usuwane z wody przeznaczonej do celów komunalnych i przemysłowych.
Jedną z metod usuwania substancji organicznych o charakterze jonowym jest wymiana jonowa z wykorzystaniem syntetycznych żywic jonowymiennych. Stosowane w oczyszczaniu wody jonity są nierozpuszczalnymi ciałami stałymi, o dużej masie cząsteczkowej, które odznaczają się zdolnością do wymiany ruchliwych jonów przyłączonych do centrów aktywnych jonitu na równoimienne jony znajdujące się w roztworze otaczającym jonit [11, 12]. Żywice syntetyczne zbudowane są z obojętnego wielkocząsteczkowego szkieletu o strukturze trójwymiarowej oraz grup funkcyjnych zdolnych do dysocjacji elektrolitycznej. Jako polimer wyjściowy do wytwarzania jonitów syntetycznych, tak zwaną matrycę, stosuje się przede wszystkim polistyren oraz polimery akrylowe [13].
Ponieważ znaczna część naturalnych związków organicznych ma charakter makroanionów, dlatego mogą one być usuwane z wody z użyciem żywic anionowymiennych. Ze względu na stopień dysocjacji grup funkcyjnych anionity mogą być słabo zasadowe (mające słabo zdysocjowane grupy funkcyjne wymieniające aniony mocnych kwasów) oraz silnie zasadowe (mające silnie zdysocjowane grupy funkcyjne zdolne do wymiany anionów nawet bardzo słabych kwasów). Anionity silnie zasadowe mogą być stosowane bez względu na wartość pH roztworu, ponieważ występują w postaci zdysocjowanej w całym zakresie pH, podczas gdy anionity słabo zasadowe tracą swoj ą zdolność jonowymienną...