• Емкость ионного обмена

• Набухание

• Механическая прочность

• Флюидиазия при промывании слоя

• Падение давления

• Ограничение скорости потока

• Необходимость промывки водой после регенерации.

Ионообменные процессы при деминерализации

Для обработки воды деминерализация методом ионного обмена применялась давно, а в последние 20 лет была применена и для деминерализации сыворотки. По составу сыворотка не является однородным продуктом. Сыворотка, полученная при производстве казеина/ творога, имеет рН 4,3–4,6, в то время как рН сладкой сыворотки составляет 6,3–6,6. Основное различие между этими двумя типами сыворотки, помимо кислотности,– это высокое содержание фосфата кальция в кислой сыворотке. Для вычисления степени минерализации сыворотки в качестве основы удобно использовать катионы, поскольку анионы, то есть цитраты и фосфаты, задействуются в протеолитических реакциях. Это затрудняет вычисление содержания конкретного иона в растворе. Типовое значение содержания катионов в сладкой и кислой сыворотках показано в таблице 15.6. Сыворотку можно характеризовать как жидкость с высоким содержанием солей, что,в свою очередь, приводит к снижению продолжительности циклов ионного обмена.

Это, в свою очередь, отражается в больших затратах на восстановительные химикаты, если они не возобновляются.

• Сульфо-группа (сильнокислотный катионный обменник)

• Карбоксильная группа (слабокислотный катионный обменник)

• Четвертичный амин (сильноосновной анионный обменник)

• Третичный амин (слабоосновной анионный обменник)

– SO₃^– H⁺ –COO^– H⁺ N⁺ OH^– NH⁺ OH^–

Традиционный ионный обмен, используемый при деминерализации

Простая деминерализационная установка, работающая по принципу ионного обмена. Сыворотка сначала попадает в сильную катионообменную смолу с ионами водорода и идет далее в анионный обменник, где используется слабоосновная анионообменная смола в форме свободного основания. Ионообменные колонны промываются и регенерируются отдельно друг от друга разбавленной соляной кислотой и гидроксидом натрия (аммиака). Раз в день колонны дезинфицируются раствором с невысоким содержанием активного хлора. При деминерализации происходят следующие реакции (NaCl используется здесь как любая другая соль, содержащаяся в сыворотке, а R представляет нерастворимую смолу).