Меню

Инструкция по эксплуатации натрий катионитных фильтров

Инструкция по эксплуатации натрий-катионитных фильтров

ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ФИЛЬТРОВ

Эксплуатация натрий-катионитных фильтров ХВО сводится к чередованию следующих операций:

1. Технологическая обработка воды.

2. Регенерация катионита.

1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ВОДЫ

При пропускании воды через натрий-катионитные фильтры происходит умягчение воды, кроме того уменьшается содержание в ней взвешенных веществ, железа и, частично, масла, а рН и солесодержание увеличиваются.

Процессы натрий-катионирования, связанные с умягчением воды представлены уравнениями:

Таким образом, в процессе натрий-катионирования, накипные соли превращаются в безнакипные.

Умягчение воды производят, пропуская воду сверху вниз через слой отрегенерированного катионита.

Фильтрат после фильтров 1 ступени натрий-катионирования имеет глубокое снижение величины жесткости, но срабатывание фильтров, т.о. истощение катионита, происходит резко за короткий период времени, что может привести к проскоку солей жесткости в питательные и подпиточные узлы. Чтобы исключить это, умягченную воду из фильтра 1 ступени направляют в фильтр 2 ступени которые являются барьером на пути проскока катионов Са 2+ и Mg 2+ в питательную воду обеспечивают надежность при умягчении воды в период эксплуатации.

Кроме того фильтры 2 ступени дают возможность более полного срабатывания фильтра 1 ступени, что приводит к экономии реагента (поваренной соли) и воды «собственных нужд».

Со временем фильтры срабатываются катионит истощается, т.е. у него уменьшается «запас» обменных катионитов Na + и он теряет способность умягчать воду до необходимых пределов.

Фильтр отключается и выводится на регенерацию.

Регенерация состоит из трех этапов:

2) пропуск раствора поваренной соли;

2.1. Взрыхление проводится после вывода фильтра из технологической линии для устранения уплотнения слежавшейся массы катионита, с тем чтобы обеспечить свободное поступление регенерационного раствора к зернам катионита и удаление из его объема взвеси, задержанной при фильтровании воды

Уточнение исходных данных и нормативных показателей
по условиям эксплуатации оборудования натрий-катионитной водоподготовки

Температура воды на входе в фильтр должна быть до 40 °С.

Давление воды на входе в фильтр должно быть до 6 кгс/см 2 .

Потери давления в фильтрах могут быть до 1 кгс/см 2 .

Скорость фильтрования

Скорость фильтрования (соответственно и производительность фильтра) должна быть:

в фильтрах 1 ступени:

— минимальная до 5 м/ч _____ м 3 /ч;

— эксплуатационная до 40 м/ч _____ м 3 /ч;

— максимальная до 50 м/ч _____ м 3 /ч;

в фильтрах 2 ступени:

— минимальная до 5 м/ч _____ м 3 /ч;

— эксплуатационная до 40 м/ч _____ м 3 /ч;

— максимальная до 50 м/ч _____ м 3 /ч;

Зная проектную производительность химводоподготовки определяется эксплуатационная скорость фильтра:


где:

W Э – эксплуатационная скорость фильтрования, м/ч;

S Na – площадь фильтрования натрий-катионитного фильтра, м 2 ;

Q Ф – количество работающих фильтров;

Q – проектная производительность химводоподготовки.

Количество регенераций

Количество регенераций рассчитывается по формуле для фильтра первой ступени:

n ’ – число регенераций фильтра 1-ой ступени в сутки, рег/сут;

Ж ИВ – общая жесткость исходной воды, мг-экв/кг;

Ж ОСТ – общая остаточная жесткость после фильтра первой ступени, м 3 /ч;

Q ’ – расход воды, поступающей на фильтр 1-ой ступени на умягчение, мг-экв/кг;

V ’ – объем загруженного катионита в фильтр 1-ой ступени, м 3 ;

E P– рабочая обменная емкость загрузки фильтра 1-ой ступени, г-экв/м 3 ;

Фильтр 2-ой ступени:

n ’’ – число регенераций фильтра 2-ой ступени в сутки, рег/сут;

Q ’’ – расход воды, поступающей на фильтр 2-ой ступени, м 3 /ч;

Ж ОСТ – общая остаточная жесткость после фильтра 2-ой ступени, мг-экв/кг;

V P ’’– объем загрузки фильтра 2-ой ступени, м 3 ;

E P – рабочая обменная емкость загрузки фильтра 2-ой ступени, г-экв/м 3 .

Рабочая обменная способность катионита в фильтре 1-ой ступени и для нового катионитного материала определяются по справочнику О.В. Лившиц «Справочник по водоподготовке котельных установок», М. Энергия, 1976 (табл. 5-4, 5-5, 5-6, 5-7) или «Информационным материалом», для старых загрузочных материалов рабочая обменная способность определяется лабораторным путем.

Рабочая обменная способность катионита в фильтре 2-ой ступени определяется по «Справочнику химика-энергетика», т. 1, М. Энергия, 1972.

Количество регенераций в фильтрах 1-ой ступени при удовлет­вори­тель­ной работе – до 3 рег/сут; в фильтрах 2-ой ступени до 0,03 рег/сут.

Теоретический расход поваренной соли на регенерацию

Расход соли на одну регенерацию в фильтре 1-ой ступени, кг:

где: q ’ – удельный расход соли в фильтрах 1-ой ступени (приложение 8) и табл. 5-4 «Справочник по подготовке котельных установок».

В фильтрах 2-ой ступени, кг

q ’’ – удельный расход соли в фильтрах 2-ой ступени определяется по «Спра­воч­нику химика-энергетика».

Концентрат раствора поваренной соли – 6-8 % (для фильтров 2-ой ступени до 10 %).

Расчет бака мерника

Рассчитывается по формуле:

V М – рабочий объем бака-мерника соли, м 3 ;

g – плотность солевого раствора, г/см 3 ;

r – концентрация солевого раствора, %.

Предложенный бак-мерник объемом V М=______ м 3 удовлетворяет (не удовлетворяет) условиям эксплуатации.

Резервуар склада мокрого хранения соли

Объем двух резервуаров бункера соли рассчитывается по формуле:

V P – объем двух резервуаров бункера, м 3 ;

m – необходимый запас соли на 10 суток при автозавозе, т;

d – остаток соли на 5 суток при автозавозе, т.

Предложенный объем резервуаров V P=______ м 3 удовлетворяет (не удовлетворяет) условиям эксплуатации.

Бак взрыхляющей воды

Объем бака взрыхляющей воды определяется по формуле:

V ВЗРВ – объем бака взрыхления, м 3 ;

f – интенсивность взрыхления (3-4 л/с м 2 );

t – продолжительность взрыхления, мин (не менее 15).

Источник

Натрий катионитовый фильтр: устройство, принцип работы и его регенерация

  • Принцип работы натрий катионитового фильтра
  • Назначение и устройство
  • Аналоги: магнитный и электромагнитный фильтр
  • Регенерация na натрий катионитовых фильтров
  • Эксплуатации и обслуживание

Принцип работы натрий катионитового фильтра

Чтобы сделать воду более мягкой, чтобы стенки не зарастали неприятным проблемным налетом, нужно начинать с обработки воды. Убрать из нее лишнее, можно разными способами. На сегодня групп таких методов всего две:

  • Химическая – которая в своей работе использует химические реакции и различные вредные средства;
  • Физическая – когда известковость воды связывается путем облучения и нейтрализации работы вредных ионов.

Каждый из предложенных методов может похвастаться, как достижениями, так и плохими сторонами. Идеального метода умягчения любого водного ресурса до сих пор не изобрели, и потребителю приходится выбирать, голосуя рублем за тот или иной прибор.

Старейшим прибором-умягчающим воду остается ионообменный фильтр. Устройство у него простое и работает он на доступном принципе. В состав такого устройства входят следующие элементы:

Бак для восстановительной соли

Возможно дополнительный корпус очиститель

Рассматривая саму работу прибора, нужно понимать отличия между прибором для домашнего использования и прибором для промышленных нужд. Секрет состоит в том, что при промышленном использовании устройство может быть многоступенчатым и занимать много места. В квартире же такой прибор можно встретить в виде кувшина. Иногда это может быть магистральный подвид. Поскольку в быту его используют для производств, прежде всего, воды для внутреннего потребления в пищу и питье, то замена картриджа здесь будет постоянным процессом. На производстве питьевое качество не обязательно и тогда картриджи подвергаются восстановлению. Na натрий катионитовый фильтр в таких цепочках может быть многокорпусным. Пока один картридж приводят в рабочее состояние, другие за него работают.

Натрий катионитовый фильтр: принцип работы

Такого типа прибор относится к группе химических очистителей. У любого потребителя возникнет вопрос – как же так получается, что производство питьевой воды связано с химикатами? Но процесс реакции здесь заложен в восстановлении, и при производстве питьевой воды картридж меняют, а не восстанавливают, потому соляные растворы в питьевую воду не попадают.

Что же касается принципа работы натрий катионитового фильтра ФИПА, то это специально разработанная гелиевая смола, вся напрочь состоящая из натриевых шариков. Именно таким наполнителем набивают картридж, и он занимается удержанием вредных минералов. Способствует этому бурная реакция между натрием и солями, образующими корку. Кальций и магний липнет к катиониту, как магнит. Так что ионный обмен – это сердце na катионитового фильтра принцип работы его. Когда встречаются грязная минеральная вода и смоляные шарики, переполненные натрием происходит быстрая замена. И для данной реакции ничего дополнительного подключать не нужно. Исключительно быстрая, естественная реакция.

Натрий без проблем уступает свое место в картридже вредным солям, а они прилипают к основе очень основательно. Но, тем не менее, картридж можно вновь вернуть в работу, и без особых усилий. При этом воду греть не нужно, не нужно какие-то растворители добавлять, чтобы ионообменный процесс происходил. В этом простота и удобство данного устройства и состоит. Он работает сам по себе.

Назначение и устройство

Назначение и устройство натрий (na) катионитового фильтра

При таких проблемах, какие вызывает известковая водица, о полезности умягчителей думать не приходится. Можно привести массу примеров, когда назначение работы устройств помогает решить головоломные задачи. Одним из главных недостатков и грубейших последствий применения грязной воды является образование плотного покрытия на нагревательных и нагреваемых поверхностях. Накипь плохо передает тепло, блокирует его на корню. И любой нагревательный элемент начинает барахлить, если этот блокатор не устранить, с его поверхности. Работа натрий катионитового фильтра состоит в том, чтобы не допустить образования таких отложений. Тогда нагревательные линии не будут испытывать перегрузки.

Читайте также:  Препарат менсе инструкция применения

Ведь при плотном, практически гипсовом покрытии, даже обычное дно кастрюли начинает перегреваться. В саму кастрюлю в воду находящуюся в ней тепло почти не идет, при этом дно раскалено до предела. Постоянно работать в таком режиме даже закаленный чугун не сможет. Он постепенно начнет плавиться, а если материал будет другой, то возможны разрывы. Если потребитель хоть раз видел разорванные железные трубы, то чаще всего причина таких разрыв перегрев, в следствии применения «плохой» воды.

Na катионитовый фильтр – это простая в техническом плане конструкция. Рассмотреть ее можно на примере стандартного питьевого кувшинного очистителя. Корпус пластмасса, прозрачная причем, чтобы потребители видели количество набираемой воды. Внутри еще один резервуар, к которому прикручивают съемный картридж. Внутри него гелиевая натриевая смола и располагается. Пропускная способность у такого прибора не самая высокая, но для потребления семьи из трех человек, вполне достаточная. Завершает картину крышка. В резервуар заливают воду, она просачивается в корпус через фильтрующий картридж. Ничего лишнего, максимальная простота и доступность.

Если прибор представляет собой целую водоподготовительную систему, то там есть блок управления, восстановительные баки. И устройство само следит, как картридж засоряется. Подается сигнал, вода идет по обводному каналу. Картридж система вынимает сама и переносит в бак с восстановителем, где уже есть растворенный солевой раствор. Нагрузка на другие фильтры в это время увеличивается. Но на этом система и работает.

Аналоги: магнитный и электромагнитный фильтр

Аналоги

Купить, достать любой тип фильтра не составит труда. У потребителей масса возможностей. Но у прибора есть конкуренты. И вот тут некоторые потенциальные покупатели заходят в тупик, ведь продавцы начинают рьяно предлагать свою продукцию. Как тут не ошибиться? В этом случае потребителю лучше заранее ознакомиться с предложенными на рынке технологиями, чтобы точно понимать, что и как работает.

Самыми популярными аналогами дорогого для магистрального обслуживания ионизатора являются два типа очень схожих между собой фильтра, работающих на основе силы воздействия магнитного поля. Таких фильтрующих установок на рынке два подвида. Причем один практически не используется, а другой очень даже и строго по прямому назначению. У магнитного фильтра слишком много ограничений, чрезвычайная чувствительность не дала занять свое место на рынке.

Ученые долго пытались понять, как и где просчет, почему такие возможности, которые дает силовая обработка, не используются полностью? Только синтез электричества и магнитного воздействия дал исчерпывающий ответ. Только усиление сигнала за счет электричества помогло сделать поле более долговечным и сильным. Под таким влиянием соли вредностей начинали менять свою форму и размеры. Трансформировавшись, стремление к осадку у солей осталось. Но новая форма позволила им только качественно устранять с поверхностей самый осадок. И плюсом данного эффекта стал тот факт, что происходит все на ионном уровне, и значит, поверхности останутся чистыми и не поврежденными. Достать в неудобные места и проходы бывает очень сложно, а с такой обработкой проблема отпадет сама собой. Так что н катионитовые фильтры не единственные в своем роде уникальные умягчители, есть еще приборы, которые еще и внутренние поверхности поддержат в чистоте, без усилий со стороны человека.

У просто магнитного чистильщика большим минусом был тот факт в работе, что положительный эффект от облучения полностью гасился простыми рабочими моментами. Вода текла по трубам слишком быстро или просто была в застое. Температура нагрева воды была слишком высокой. Из-за этого эффект пропадал.

Регенерация na натрий катионитовых фильтров

Самым уязвимым местом фильтров натрий катионитовых фипа является их невозможность работать непрерывно, без каких-либо затрат и обслуживания. Они требуют восстановления и частого. И чем более загрязненная вода, тем чаще придется менять картриджи или восстанавливать. Замены делают при производстве питьевой воды, восстанавливают во всех остальных случаях.

Регенерация

Происходит регенерация натрий катионитовых фильтров солью восстановителем прямо тут же в установке, без отрыва от основного процесса водоподачи и очистки воды. Для этого делают установку многоступенчатой и снабжают каждый фильтр баком-восстановителем. Есть пульт управления, куда посылает система сигнал, как только картридж забивается. Настроить период замены можно самостоятельно. Выставляется либо период времени или же количество очищенных литров. По истечении срока, автоматически подача воды прекращается. Эксплуатация и регенерация прибора солью полностью останавливается, именно этой части, что должна быть восстановлена. Загрязненный картридж перемещают в бак с раствором-восстановителем. Так, же как натрий оставляет свое место солям, точно также соли вымываются из картриджа под напором большого количества натриевого раствора. Так что восстанавливают силу очистную таких катионитовых фильтров для воды с помощью сильного соляного раствора. Только соль в цене больше специализированная, с высоким содержанием натриевых веществ. Купить ее можно везде, стоит она мало, но большой расход делает процесс восстановления картриджей недешевым. Особенно, если с водой работают круглосуточно и картриджи засоряются очень быстро.

Эксплуатации и обслуживание

Работает натриево катионитовый фильтр ФИПА на умягчение лучше всех, но необходимость его постоянно приводить к первоначальному виду делает очень неудобным. Да и в практически забитом картридже, качество очистки разительно отличается от чистки свежим картриджем. Сам прибор по цене не очень дорогой, чем и соблазняет потребителей, но в дальнейшем многие разочаровываются, т.к. постоянные замены складываются во внушительную сумму затрат. Для получения питьевой воды такой прибор подходит, а вот при обработке больших объемов и с высоким показателем известковости, его лучше не эксплуатировать. Очень быстро можно устать от этих постоянных хлопот. Очень сильно такие труды напоминают чистки поверхностей. Разве только поверхности не портятся, а трудозатраты не меньше.

Источник

Устройство и обслуживание натрий-катионитовых фильтров (НКФ)

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Ноября 2013 в 11:22, лекция

Описание работы

НКФ предназначен для умягчения воды. Он представляет собой цилиндрический сварной корпус со сферическими днищами. К нижнему днищу приварены три опоры для установки фильтра на фундамент. Внутри фильтра размещены два распределительных устройства — верхнее и нижнее.Верхнее распределительное устройство предназначено для подвода и равномерного распределения по всему поперечному сечению фильтра обрабатываемой воды, регенерационного раствора, а также для отвода промывочной воды при взрыхлении загрузки.

Файлы: 1 файл

натрий-катионитовый фильтр.docx

Устройство и обслуживание натрий-катионитовых фильтров (НКФ)

27, Февраль, 2012

НКФ предназначен для умягчения воды. Он представляет собой цилиндрический сварной корпус со сферическими днищами. К нижнему днищу приварены три опоры для установки фильтра на фундамент. Внутри фильтра размещены два распределительных устройства — верхнее и нижнее.Верхнее распределительное устройство предназначено для подвода и равномерного распределения по всему поперечному сечению фильтра обрабатываемой воды, регенерационного раствора, а также для отвода промывочной воды при взрыхлении загрузки.

Нижнее распределительное устройство предназначено для равномерного распределения по всему поперечному сечению фильтра проходящей через него воды при взрыхлении и предупреждении выноса загрузки.

Высота загрузки Na-катионита – 2 метра.

Пространство между поверхностью катионита и верхним днищем во время работы заполнено водой и называется водяной подушкой. Оно необходимо для вмещения расширяющего слоя катионита при взрыхлении.

Работа НКФ заключается в периодическом осуществлении четырёх операций составляющих полный рабочий цикл:

Взрыхление производится перед каждой регенерацией восходящим потоком сырой воды с целью устранения уплотнения слипшейся массы катионита для обеспечения более свободного доступа регенерационного раствора ко всем зёрнам катионита. Кроме того, взрыхление предназначается для удаления из фильтра накопившихся в слое катионита загрязнений, вносимых с водой и раствором поваренной соли, а также мелких частиц катионита, образовавшихся вследствии его частичного измельчения в процессе эксплуатации.

Взрыхление является ответственной операцией и неудовлетворительное его проведение влечёт за собой некачественную регенерацию ионообменного материала и сокращение времени работы фильтра.

Для проведения операции взрыхления необходимо открыть вентиль №2 на линии подачи сырой воды и вентиль №5 на линии верхнего дренажа фильтра). Интенсивность взрыхления колеблется в пределах 3-4 л/сек*м2, что соответствует расходу воды 0.84-1.1 м3/ч и регулируется вентилем № 5 линии верхнего дренажа фильтра и вентилем №2 подачи воды на взрыхление.

Нормально взрыхление длится 15-20 минут и контролируется по осветленности промывочной воды, отбираемой из линии верхнего дренажа фильтра. Для этого при включении операции взрыхления выжидаем 1-2 минуты, пока движение воды не станет установившемся, а затем берем в стеклянную коническую колбу пробу вытекающей воды из фильтра. Если она содержит только муть и мелкие пылевидные частицы катионита (что является допустимым и даже желательным, так как свидетельствует о вымывании из фильтра ненужных мелких частиц), вентиль №5 верхнего дренажа открываем еще на 1-2 оборота, выжидаем 30-60 сек и снова берем пробу. Открытие вентиля №5 производим до тех пор, пока в пробе сливной воды не появятся в небольшом количестве достаточно крупные, быстро оседающих зёрна катионита. Тогда закрываем вентиль №5 на один оборот до появления мути в промывочной воде, и в дальнейшем взрыхление проводим при этом положении вентиля..

Взрыхление прекратить, как только вода, вытекающая из фильтра, станет прозрачной.

Читайте также:  Тауфон глазные витамины инструкция

По окончании взрыхления закрыть вентили №2 и №5.

Регенерация НКФ производится раствором поваренной соли, приготовленном в солерастворителе напорного типа.

Для приготовления раствора соли загружаем в солерастворитель 13 кг соли, открываем вентиль № 7 и заполняем солерастворитель сырой водой. После заполнения солерастворителя вентиль № 7 на линии сырой воды закрываем. Для лучшего растворения соли можно заполнить солерастворитель горячей водой.

После заполнения солерастворителя водой раствор тщательно перемешиваем, чтобы во всем объеме солерастворителя получить раствор соли высокой концентрации (20-26 %). Объем солерастворителя рассчитан на регенерацию только одного фильтра.

Для проведения регенерации необходимо открыть вентиль №3 подачи раствора соли на фильтр и вентиль №6 на нижнем дренаже фильтра, затем открываем вентиль № 8 подачи сырой воды на эжектор. По манометру наблюдаем за давлением воды на фильтре, оно должно быть в пределах 0,35-0,4 МПа. Продолжительность пропуска соли – 12-15 минут, пока не пройдет расчетное количество раствора соли из солерастворителя. Регенерацию прекращаем после снижения уровня раствора в солерастворителе до заборного патрубка эжектора.

После окончания проведения регенерации закрываем вентили в обратном порядке: сначала вентиль №8, затем вентили №3 и №6. Даем 30 минут постоять загрузке фильтра в солевом растворе для полной замене ионов кальция и магния, и только после этого ставим фильтр на отмывку.

Отмывка делается с целью выпуска отработанного регенерационного раствора и продуктов регенерации (солей кальция и магния) в дренаж.

Отмывка проводится сырой водой. Для этого открываем вентиль №1 подачи сырой воды на фильтр и вентиль №6 нижнего дренажа фильтра. Скорость фильтрования при отмывке катионита должна быть в пределах 6-8 м3/час. В случае необходимости бысто отмыть фильтр скорость фильтрования может быть увеличена до 10-12 м3/час.

Длительность отмывки фильтра колеблется в пределах 60-80 минут.

Если НКФ после регенерации включается в работу, отмывку закончить при жёсткости 700 мкг.-экв./литр.

Если же НКФ после регенерации выводится в резерв, то во избежание пептизации катионита он отмывается от регенерационного раствора до жёсткости исходной воды, а окончательная его отмывка делается перед включением НКФ в работу.

Отрегенерированный и отмытый до нормы по жёсткости НКФ включают в работу.

Для включения НКФ в работу открыть вентиль №1 подачи сырой воды на фильтр и вентиль №4 выход умягчённой воды. Производительность фильтра регулируется вентилем №4. Остальные вентили должны быть закрыты.

Скорость умягчения воды должна соответствовать 1 м3/час.

Контроль за работой НКФ производить согласно графику. К концу работы НКФ химический контроль следует поводить чаще. Во время умягчения необходимо проверять воду на вынос катионита.

Если НКФ работает периодически, то при очередном включении его в работу жёсткость выхода воды после НКФ может увеличиться за счёт перехода солей жёсткости с ионообменного материала обратно в фильтруемую воду. Это не свидетельствует о том, что катионит истощён. В данном случае первые порции НКФ надо сбросить в дренаж, сделать затем анализ на жёсткость и, если он станет соответствовать норме, вновь включить НКФ в работу.

Фильтры натрий-катионитовые параллельно-точные 1-ой ступени ФИПа I

Фильтры натрий-катионитные параллельно-точные первой ступени ФИПа I, предназначены для обработки воды с целью удаления из нее ионов-накипеобразователей (Са2+ и М2+) в процессе катионирования. Фильтры используются на водоподготовительных установках промышленных и отопительных котельных.

Пример условного обозначения фильтра производительностью 20 м3/ч для умеренного климата (У) и категории размещения при эксплуатации (4) по ГОСТ 15150-69: ФИПа I – 1,0-0,6 Na У4. Диаметр — 1000 мм., рабочее давление — 0,6 МПа.

Натрий-катионитные параллельно-точные фильтры первой ступени (см. рис. 1) представляют собой вертикальный однокамерный цилиндрический аппарат и состоят из следующих основных элементов: корпуса, верхнего и нижнего распределительных устройств, трубопроводов и запорной арматуры, пробоотборного устройства и фильтрующей загрузки.

Рис. 1. Фильтр натрий-катионитовый параллельно-точные 1-ой ступени ФИПа I

Стальной цилиндрический корпус с эллиптическим верхним и нижним днищами, днища приварены к цилиндрической обечайке фильтра. Корпус фильтра снабжен верхним люком, предназначенным для загрузки фильтрующего материала и периодического осмотра его поверхности и лазом Ду 400 мм для проведения внутренних монтажных работ.

В нижней части обечайки фильтра имеется отверстие для выгрузки фильтрующего материала закрытое заглушкой. В центре верхнего днища фильтра проварен фланец, к которому снаружи присоединен трубопровод, подающий воду на обработку. В центре нижнего днища снаружи приварен патрубок, отводящий отработанную воду.

Верхнее распределительное устройство предназначено для отвода обрабатываемой воды и регенерационного раствора и отвода взрыхляющей воды.

Нижнее распределительное устройство предназначено для обеспечения равномерного сбора обработанной воды, равномерного распределения взрыхляющей воды. Нижнее распределительное устройство представляет собой горизонтальную трубчатую систему с равномерно расположенными по всей поверхности щелевыми колпачками.

Верхнее и нижнее распределительные устройства устанавливаются строго горизонтально.

Фронтовые трубопроводы с запорной арматурой позволяют осуществлять подвод к фильтру и отвод из него всех потоков воды и регенерационного раствора в процессе эксплуатации фильтра.

Пробоотборное устройство размещено по фронту фильтра и состоит из трубок, соединенных с трубопроводами подаваемой на обработку и обработанной воды, вентилей и манометров, показывающих давление до и после фильтра.

Устройство для отвода воздуха служит для периодического отвода воздуха, скапливающегося в верхней части фильтра и представляет собой трубку с вентилем.

Исходная вода поступает в фильтр под напором и проходит через слой катионита в направлении сверху вниз. При этом происходит умягчение воды путем обмена ионов кальция и магния на эквивалентное количество ионов натрия- катионитовой загрузки.

Цикл работы фильтра состоит из следующих операций: умягчение, взрыхление, регенерация, отмывка.

Рабочий цикл фильтра заканчивается, когда жесткость фильтра начнет превышать 0,1 мг-экв/л. Продолжительность взрыхления 15-30 минут при интенсивности 3-4 л/м2.Взрыхление предназначено для устранения уплотнения катионита. Регенерация катионита проводится с целью обогащения его ионами натрия и производится 5-8%-ным раствором NaCl. После регенерации в направлении сверху вниз ионообменный материал отмывается от регенерационного раствора и продуктов регенерации.

Номенклатура и общая характеристика фильтров ФИПа I

Источник

Объяснить принцип действия катионитных фильтров

Как выполняют регенерацию катионитных фильтров

Назначение и устройство натрий – катионитного фильтра.

Умягчение воды – удаление из нее солей жесткости (солей кальция Са и магния Mg), происходит в катионитных фильтрах,

Устройство их одинаковое с напорными механическими фильтрами

Цилиндрический корпус со сферическими или эллиптическими днищами. В верхней части корпуса находится распределительное устройство для воды, основное назначение которого обеспечить равномерное распределение воды по площади фильтрования.

В нижней части корпуса на бетонной подушке располагают дренажное устройство (нижнее распределительное устройство для воды), предназначенное для равномерного распределения проходящей воды по сечению фильтра и для предотвращения попадания фильтрующего материала в очищенную воду.

Дренажное устройство состоит из коллектора и системы перфорированных труб с колпачками. На дренажное устройство насыпается слой гравия, крупность которого увеличивается сверху вниз.

Затем фильтр заполняют фильтрующим материалом. При загрузке фильтрующего материала предварительно фильтр заполняют наполовину водой, что облегчает удаление с поверхности зерен фильтрующего материала мелких пузырьков воздуха. Наличие этих пузырьков может в дальнейшем вызвать повышенную потерю напора воды.

Между слоем фильтрующего материала и верхним днищем оставляют пространство называемое водяной подушкой.

Для загрузки и выгрузки фильтрующего материала и внутреннего осмотра и ремонта фильтра имеются люки

В качестве фильтрующего материала (катионита) применяют сульфоуголь, глауконит (природный материал), синтетические смолы (КУ-2, КУ-8 и др.). Сульфоуголь получают путем обработки бурого угля серной кислотой. Катионит может быть насыщен ионами натрия (Na + ), водорода (H + ), аммония (NH 3). Поэтому: бывает:

Na(натрий)-катионирование – наиболее распространено

2.) H(водород)-катионирование (очень вредный и опасный способ, т.к. выполняют операции с раствором серной кислоты,надо противокислотную изоляцию, нейтрализацию промывочных вод и др. меры предосторожности).

3.) NH 3(аммоний)-катионирование (регенерация раствора аммиака, коррозия, ядовито).

Практ № 7 по водоподготовке Лист 2

Неочищенная вода с солями жесткости поступает в верхнюю часть фильтра на распределительное устройство для воды. Заполняет пространство между слоем катионита и верхней крышкой. Вода двигаясь сверху вниз проходит через слой катионита (сульфоугля). Катионы кальция Са и магния Mg – солей жесткости замещаются на ионы натрия, соли которого не образуют накипь. Т.е. общее количество солей не уменьшается, но соли жесткости превращаются в соли, которые не образуют накипь. Очищенная (умягченная) вода собирается в нижней части фильтра и через дренажное устройство направляется в трубопровод химочищенной воды и затем деаэратор.

Регенерация это восстановление ионообменной способности фильтра.

В процессе работы катионит (сульфоуголь) насыщается ионами кальция и магния и теряет способность к обмену с солями жесткости, поэтому катионитный фильтр останавливают на регенерацию, как только жесткость воды на выходе из фильтра повысится выше указанной в инструкции.

Для восстановления обменной способности катионита (сульфоугля), катионит периодически обрабатывают 6-10% раствором поваренной соли, поступающим из солерастворителя.

Регенерация происходит в три этапа :

— Взрыхление катионита обратным потоком воды (снизу вверх), чтобы к зернам катионита был свободный доступ раствора поваренной соли

— пропускают через слой катионита (сульфоугля) раствор поваренной соли, чтобы восстановить ионообменную способность, при регенерации ионы натрия вытесняют из катионита (сульфоугля) поглощенные ионы кальция и магния заменяя на ионы натрия.

Читайте также:  Все о рыбалке где и как ловить рыбу снасти и приманки

— отмывка катионита (сульфоугля) после пропуска соли, чтобы удалить из фильтра остатки соли и продукты регенерации.

И фильтр готов к работе

Промывочную воду после отмывки фильтра собирают в промывочный бак и этой водой (из промывочного бака), при следующей регенерации взрыхляют катионит (сульфоуголь) в фильтре для экономии соли, а потом сливают в дренаж.

Источник



Фильтры натрий-катионитовые.

Назначение.

Натрий-катионитные фильтры предназначены для получения умягченной воды, используются в схемах водоподготовительных установок электростанций, промышленных и отопительных котельных, различных технологических процессов.

Типы фильтров

По способу проведения регенерации фильтры бывают :

При параллельноточном способе регенерации обрабатываемую воду и регенерационный раствор пропускают через фильтр в одном и том же направлении.

а — работа; б — регенерация; (стрелками показаны направления рабочих потоков)

2. противоточные — ФИПр

При противоточном способе регенерации обрабатываемую воду и регенерационный раствор пропускают через фильтр в противоположных направлениях.

способ регенерации ФИПр

а — работа; б — регенерация; (стрелками показаны направления рабочих потоков)

По схеме умягчения:

1. Одноступенчатое I NA-катионирование

Одноступенчатое катионирование

Для получения умягченной воды, используемой для питания водогрейных котлов и подпитки теплосети закрытого типа, применяется следующая схема одноступенчатого NA-катионирования (см. рисунок). Исходной водой при этом является водопроводная или артезианская. После прохождения фильтра вода направляется в деаэратор, в котором происходит удаление агресивных газов. В случае применения этой схемы очистки в обработанной воде остаточная общая жесткость составляет 0,1-0,2 мг-экв/л, свободная углекислота отсутсвует, концентрация свободного кислорода не превышает 20 мкг/л.

2. двухступенчатое II NA-катионирование.

Двухступенчатое катионирование

Подготовка воды на ГРЭС и ТЭЦ производится по схеме см рисунок. В этом случае обрабатываемая вода поступает на NA-катионитовый фильтр I ступнеи, в котором происходит удаление основного количества ионов Са и Мд. Оставшиеся катионы жесткости поглощаются фильтром II ступени. В ряде случаев воду после Na-катионитного фильтра I ступени подкисляют, в результате чего при взаимодействии ионов Н+ с бикарбонатами НС03

образуется свободная углекислота. Для её удаления из обрабатываемой воды между I и II ступенями Na-катионирования устанавливают декарбонизатор.

Устройство и принцип работы

Фильтры натрий-катионитные представляют собой вертикальный сосуд из цилиндрической обечайки с приваренными к ней эллиптическими днищами в который частично загружается катионитом или сульфоуглем.

Фильтр состоит (см рисунок) из следующих основных элементов:

Корпус с эллиптическими днищами

Порядок установки

Установите на заранее подготовленый фундамент фильтр вертикально на опоры и закрепите.
Cмонтируйте фронт трубопроводов обвязки, арматуру и манометры в соответсвии с проектом или сборочным чертежом. Соедините отводящие и подводящие вентили 5,6,7,8,9,10 и вентили 11,12 трубопроводами по проекту и закройте их.
Заполните фильтр водой, для чего откройте вентиль 11 полностью, затем плавно открывая вентиль 8, заливайте водой до ее выхода через вентиль 11.
Закройте вентиль 11 после заполнения фильтра водой.

Откройте поочередно вентиль 12 и краники 14, спустите оставшийся воздух.

Закройте вентиль 12 и краники 14 при вытекании из них воды потом закройте вентиль 8.

Произведите гидроиспытание фильтра пробным давлением 0,9 МПа (9 кгс/см2).

Устраните дефекты возникшее при монтаже, выявленные при гидроиспытании.

Подготовка к работе

Слейте воду из натрий-катионитного фильтра, для чего откройте вентиль 11, затем вентиль 9 (см.рис.) до полного вытекания воды.
Закройте вентили 9 и 11.
Снимите заглушку штуцера 4 и крышку люка 20 и проверьте надежность крепления и исправность колпачков 15.

Примечание: Допускается в целях сохранения целостности дренажных колпачков поставлять их в отдельном деревянной ящике.
На монтаже необходимо установить колпачки на ложное дно. Монтаж колпачков произвести через указанные штуцер и люк, головку втулки
колпачка держать через отверстие в приварите нижнего днища.

Поставьте и закрепите заглушку штуцера 4 и крышку люка 20.
Отверните гайку и снимите крышку люка 19.
Загрузите в натрий-катионитный фильтр через люк 19
Примечание: при гидрозагрузке катионита открыть вентиль 9 для удаления излишка воды.
Поставьте крышку люка 19 и заверните гайку.
Произведите отмывку катионита (см.п.п.10.7. — 10.13).

Порядок работы фильтра

Работа натрий-катионитного фильтра заключается в периодическом осуществлении четырех операций:
а). умягчение;
б). взрыхление;
в). регенерация;
г). отмывка.
Перед включением в работу натрий-катионитного фильтра, находившегося в резерве после регенерации, предварительно произведите его отмывку (см.п.п. 10.17 — 10.25).
Включите натрий-катионитный фильтр на умягчение, для чего откройте вентили 5 и 8 (см.рисунок), причем вентиль 5 открывается полностью, а производительность фильтра регулируется вентилем 8.
Скорость фильтрования воды через катионит может колебаться в больших пределах без ухудшения качества умягченной воды, однако, в целях использования рабочей емкости поглощения катионита, скорость фильтрования не увеличивайте более 20-25 м/час.
Отбирайте периодически во время работы натрий-катионитного фильтра пробу умягченной воды для контроля величины остаточной жесткости в ней.
Выключите натрий-катионитный фильтр на регенерацию после достижения остаточной жесткости в умягченной воде 54 мкг.экв./л (0,15°), для чего закройте вентили 8 и 5. 10.7.
Произведите взрыхление катионита отмывочной водой от предыдущей регенерации самотеком из расположенного выше бака или с помощью специального насоса из бака, расположенного внизу. Допускается производить взрыхление катионита сырой осветленной водой, подводимой к фильтру непосредственно от напорной магистрали.
Откройте для взрыхления катионита вначале полностью вентиль 7, а затем, во избежание неравномерного тока промывной воды, откройте плавно вентиль 10.
Откройте полностью вентиль 10 при наличии ограничителей интенсивности взрыхления (шайбовых или поплавковых), а при отсутствии ограничителей до получения нужного расхода воды по измерительному прибору. Интенсивность взрыхления может колебаться в пределах 2-5 л/сек.м2 в зависимости от природы катионита, крупности его частиц и температуры промывочной воды.
Нормальная длительность взрыхления составляет 15 минут и контролируется по осветленности промывочной воды, отбираемой через вентиль II.
Контролируйте вытекающую при взрыхлении из фильтра воду в отношении содержания рабочих зерен катионита.
Присутствие в отбираемых пробах мути, мелких, медленно оседающих на дно сосуде зернышек катионита является допустимым и даже желательным, так как это свидетельствует о вымывании из фильтра вредной мелочи. Только при появлении в пробе воды быстро оседающих рабочих зерен катионита, интенсивность взрыхления должна быть немедленно снижена путем прикрытия вентиля 10, затем через две минуты вновь повышена до появления мелочи в промывочной воде.
Закройте вентиль 10 и затем вентиль 7 после окончания взрыхления.
Произведите регенерацию катионита путем подачи в фильтр раствора поваренной соли, при этом откройте вентили на предварительно подготовленном к подаче регенерационного раствора солерастворителе или на солепроводе при организации мокрого хранения соли, затем полностью откройте вентиль 6 на подводе регенерационного раствора у натрий-катионитного фильтра и вентиль 9, которым установите надлежащую скорость подачи раствора соли порядка 4-5 м/час, при этом подача регенерационного раствора в фильтр обычно продолжается 15-25 минут.
Во избежание разряжения в нижней части фильтра и вызываемого вследствие этого подсоса воздуха в толщу катионита, а также для предотвращения спуска водяной подушки и оголения катионита необходимо при проведении регенерации следить по вытеканию воды из вентиля 11, чтобы в фильтре все время был подпор воды.
В случае прекращения вытекания воды через вентиль 11 необходимо несколько убавить скорость пропускания раствора соли путём прикрытия вентиля 9 до появления воды из вентиля 11.
Произведите отмывку фильтра после окончания подачи регенерационного раствора, для чего откройте полностью вентиль 5 и закройте вентиль 6 на солепроводе у фильтра, затем откройте вентиль 9 так, чтобы скорость фильтрования воды при спуске отработанного регенерационного раствора в дренаж составляла 4-5 м/час.
Произведите спуск отработанного регенерационного раствора в дренаж до того момента, когда периодически отбираемые пробы отмывной воды через вентиль 12 перестают давать заметное помутнение при прибавлении 5% раствора соды (двууглекислого натрия), после чего закройте вентиль 9 и откройте вентиль 7 для подачи воды в бак отработанного регенерационного раствора.
Скорость фильтрования при отмывке в бак может быть увеличена до 6-8 м/час и регулируется вентилем 7.
Прекратите отмывку, когда концентрация хлоридов превысит их содержание в исходной воде не более чем на 30-50 мг/л хлора. 10.21. Если указанные условия не будут достигнуты при наполнении бака отработанного регенерационного раствора, то отмывку продолжайте со сливом воды в канализацию через переливную трубу бака.
Отмывка фильтра продолжается 40-60 мин.
В случае необходимости быстрого регенерирования фильтра, скорость фильтрования воды как при отмывке в дренаж, так и при отмывке в бак может быть доведена до 10-12 м/час.
К этому следует прибегать в исключительных случаях, так как при высоких скоростях фильтрования увеличивается расход отмывной воды и создаются менее благоприятные условия для регенерации фильтра.
Закройте по окончании отмывки вентиль 7, а вентиль 8 откройте и фильтр включите в работу по умягчению воды.
Если же после регенерации фильтр не вводится в работу, а ставится в резерв, то целесообразно отмывку прекратить тотчас же после заполнения бака и закончить её лишь перед включением фильтра в работу.

Техническое обслуживание

Меры безопасности

Вскрытие люков разрешается производить только при полном отсутствии давления в фильтре.
Необходимо следить, чтобы перед вскрытием люков и загрузкой катионита вентили были закрыты.
Перед закрытием люков необходимо убедиться в отсутствии внутри посторонних предметов.

Источник