Описание
Описание
Противоточные натрий-катионитные фильтры используются для глубокого смягчения природной воды методом ионного обмена на водоподготовительных установках промышленных и отопительных котельных.
Устройство и принцип работы
Противоточные натрий-катионитные фильтры представляют собой вертикальный цилиндрический сосуд с верхним и нижним эллиптическими днищами. Внутри сосуда находятся верхнее, среднее и нижнее распределительные устройства, а также блокирующее устройство.
Корпус фильтра диаметром 1000 и 1400 мм имеет фланцевый разъём посередине, что позволяет наносить противокоррозионное покрытие. На нижней части обечайки корпуса расположен овальный лаз размером 325 x 400 мм для обслуживания внутренних устройств фильтра.
Верхнее распределительное устройство для фильтра диаметром 500 миллиметров представляет собой отбойный щит, для фильтра диаметром 700 миллиметров — колено с прорезями, а для фильтров диаметром 1000 и 1400 миллиметров — глухой перфорированный полиэтиленовый патрубок, который равномерно распределяет обрабатываемую воду по сечению фильтра.
Среднее и нижнее РУ имеют трубчатую конструкцию с дренажными щелевыми колпачками.
РУ для фильтров диаметром 500 и 700 миллиметров устанавливаются в фильтр через люки, расположенные на его фронтальной поверхности. Для проведения ревизии и ремонта РУ их можно извлечь из фильтра через те же самые люки.
Загрузка и выгрузка фильтрующего материала осуществляются гидравлическим методом через патрубок, размещённый в верхней части корпуса фильтра.
Блокирующее устройство представляет собой жёстко закреплённый в фильтре перфорированный лист, установленный на 100 миллиметров ниже уровня слоя катионита в фильтре.
Трубопроводы и запорная арматура, расположенные на передней панели фильтра, обеспечивают подвод и отвод всех потоков воды и регенерационного раствора во время эксплуатации.
Пробоотборные точки размещены на трубопроводах исходной и умягчённой воды, а также на трубопроводе подачи регенерационного раствора.
Пробоотборные трубки и трубка для удаления воздуха подключены к резервуару для воды, откуда вода сливается в безнапорный дренаж.
Подготовка к работе
Подготовка фильтра к работе включает следующие этапы:
— Загрузка катионита.
— Промывка катионита.
Рекомендуется просеять катионит перед его загрузкой в фильтр и использовать фракцию размером не менее 0,25 миллиметра. Катионит следует загружать в фильтр после частичного заполнения водой. Перед заполнением фильтра катионитом необходимо тщательно проверить целостность дренажных колпачков распределительных устройств, чтобы предотвратить вынос катионита.
Порядок работы
Процесс работы фильтра состоит из следующих этапов:
— смягчение воды
— разрыхление катионита
— восстановление катионита
— очистка катионита от продуктов регенерации.
Умягчение воды
Исходная вода под давлением 0,6 МПа поступает в фильтр через верхний распределитель и проходит через слой катионита в направлении сверху вниз. В процессе этого катионит поглощает ионы Ca²⁺ и Mg²⁺ из воды и заменяет их эквивалентным количеством ионов Na⁺. Очищенная вода выводится через нижний распределитель.
Для фильтров диаметром 500 и 700 мм отвод воды происходит через специальное устройство для отвода умягчённой воды.
Жёсткость умягчённой воды не должна превышать 20 мкг-экв/кг. Прозрачность умягчённой воды составляет 40 сантиметров по шрифту. Если жёсткость умягчённой воды увеличивается более чем на 20 мкг-экв/кг, фильтр переходит в режим регенерации.
Взрыхление катионита
Взрыхление предназначено для разрушения уплотнений катионита, которые мешают свободному доступу регенерационного раствора к его зёрнам.
Чтобы разрыхлить блокирующий слой катионита, исходная вода поступает через вентиль 5 в среднюю часть фильтра и затем сбрасывается через верхнюю часть в безнапорный дренаж. Скорость взрыхления составляет 10 метров в час. Продолжительность взрыхления составляет 15–20 минут до полного осветления сбрасываемой воды.
Если нужно разрыхлить весь слой катионита, исходная вода подаётся в нижнюю часть фильтра через вентиль, который открыт на определённую величину, и затем через вентиль в среднюю часть. Сброс разрыхляющей воды производится через полностью открытый вентиль. Необходимо поддерживать скорость на уровне 4–6 метров в час, постоянно контролируя промывочную воду на наличие катионита с зёрнами размером более 0,3 миллиметра. Если это условие не выполняется, нужно прикрыть вентиль. После появления прозрачной воды взрыхление прекращается, и вентили, участвовавшие в этой процедуре, закрываются. Продолжительность взрыхления составляет 20–40 минут.
Регенерация катионита
Регенерация катионита для насыщения его ионами натрия осуществляется с использованием 5–8%-ного раствора хлорида натрия. Этот процесс происходит одновременно с помощью двух потоков: 73% поступает в нижний слой и движется снизу вверх, а 27% поступает сверху вниз. Разделение этих потоков происходит во время настройки оборудования.
Отработанный регенерационный раствор удаляется через средний РУ при открытом вентиле. Продолжительность пропуска регенерационного раствора будет уточняться во время пусконаладочных работ в зависимости от типа катионита, жёсткости исходной воды и составит примерно 15–20 минут.
Отмывка катионита
Отмывка катионита от регенерационного раствора и продуктов регенерации осуществляется умягчённой водой так же, как и регенерация.
Отмывка катионита происходит с использованием исходной воды, которая подаётся двумя потоками. Основной поток (примерно 76%) проходит через нижнее РУ со скоростью 7,0 м/ч. При прохождении через дополнительный слой катионита вода умягчается. Таким образом, основной слой отмывается умягчённой водой. Меньший поток (примерно 24%) проходит через верхнее РУ со скоростью 2,5 м/ч. Отмывочная вода сбрасывается через среднее РУ. Время отмывки составляет 30–50 минут.
Завершение отмывки контролируется по жёсткости воды, которая должна быть около 500 мкг-экв/кг.
После завершения отмывки все открытые вентили закрываются. Установка переходит в режим умягчения исходной воды.
