7.3. Регенерация катионита.

Натрий - катионитовые фильтры регенерируют 5-8% раствором поваренной соли, а Н- катионитовые фильтры - 1-1,5% раствором технической серной кислоты.

Технология регенерации:

1. взрыхление загрузки - подача воды снизу с интенсивностью 4-5 л/с на м², продолжительность 20-30 мин.

2. Подача регенерационного раствора сверху вниз ( иногда снизу вверх при противоточной регенерации) со скоростью 3-4 м/ч для натрий - катионитовых фильтров и более 10 м/ч для Н- катионитовых фильтров. Объем раствора рассчитывается, исходя из необходимого количества реагента:

Р_с= W_к Е_раба 10^-3 кг,

где W_к –объем катионита в одном фильтре, м³;

Е_раб – рабочая обменная емкость катионита, зависящая от типа катионита и расхода реагента,

г-экв/ м³;

а – удельный расход реагента, г-экв/г-экв (расход соли – 120-150 для фильтров 1-ой ступени и 150-200 для 2-й степени, расход кислоты – от 50 до 200).

3. о тмывка сверху вниз неумягченной водой для удаления остатков реагентов со скоростью 6-8 м/ч для натрий – катионитовых фильтров и 10 м/ч для Н- катионитовых фильтров. Расход отмывочной воды - 5-6 м³ на м³ катионита, продолжительность этого этапа- 30-60 мин. Отмывка производится до тех пор, пока концентрация хлоридов в воде на входе и выходе из фильтров не сравняются (для натрий –катионитовых фильтров). Для Н- катионитовых фильтров кислотность фильтрата должна быть равной сумме хлоридов и сульфатов. первая половина отмывочной воды направляется на нейтрализацию, вторая половина может быть использована для взрыхления.

Суммарная продолжительность всех операций по регенерации – около 2 ч.

Используется также ступенчато- противоточная регенерация. При этом вначале подают 1% раствор серной кислоты, затем 5-10 % раствор, что улучшает эффект регенерации. Подавать концентрированный раствор на первом этапе нельзя, так как кислота может образовать с удаляемым натрием нерастворимые соединения. Если необходимо повысить эффект умягчения, на последнем этапе регенерации используют для отмывки умягченную воду.

7.4. Конструкции катионитовых фильтров.

Катионитовые фильтры, как и обычные скорые фильтры, бывают напорные и безнапорные. Открытые фильтры применяют при производительности станции более 500 м³/ч. в связи с более сложной регенерацией, более сложна и система коммуникаций фильтров.

При применении катионитовых фильтров особое внимание следует уделять защите от коррозии. Корпус фильтра изнутри защищают биметаллическими листами, или изготовляют из кислотоупорной стали. Иногда внутреннюю поверхность покрывают резиной, лаками. От коррозии необходимо защищать также все трубы и оборудование, соприкасающееся с кислой водой.

Дренажи фильтров – это колпачки или перфорированные трубы, перекрытые щелеванными полосами из нержавеющей стали, а также из пористого полимербетона.

Системы отвода регенерационных жидкостей из напорных фильтров:

• воронка в центре,

• лучевые перфорированные трубы,

• пористые трубы.

7.5. Принципы расчета сооружений умягчения воды.

проектирование сооружений умягчения воды проводится в следующем порядке:

1. выбор метода умягчения и состава сооружений.

2. Расчет сооружений умягчения воды.

3. Расчет реагентного хозяйства.

Выбор метода определяется факторами:

• Составом воды и требованиями потребителя.

• Производительностью станции.

• Местными условиями (возможность получения тех или иных реагентов, их стоимость и т.п.).

• Технико-экономическими показателями.

Расчет сооружений умягчения начинают с определения расчетного расхода умягчаемой воды-

q/Q = (Ж_о-Ж_п)/(Ж_о - Ж_у),

где q и Q –расход умягчаемой воды и общий расход воды, подаваемой потребителю;

Ж_о, Ж_п и Ж_у – жесткость исходной воды, требуемая жесткость и жесткость умягченной воды.

В случаях, когда требования потребителя не очень высокие, доля умягчаемой воды снижается. Так, при Ж_о= 7,0, Ж_п= 4,0 и Ж_у= 2,0 мг-экв/л, доля расхода воды, подлежащего умягчению, составит 60%.

На следующем этапе рассчитывают основные сооружения. При реагентной схеме очистки сооружения (смесители, осветлители со взвешенным осадком или вихревые реакторы, скорые фильтры и т.п.) рассчитывают аналогично станциям осветления воды.

При катионитовом умягчении необходимо рассчитать:

1. Обменную емкость катионитов.

2. Число и диаметр фильтров для каждой ступени.

3. Дегазаторы (при Н-катионировании).