3.6. Експлуатація іонообмінних установок

Експлуатація будь-якого іонітного фільтру зводиться до виконання наступних|слідуючих| операцій, що складають повний|цілковитий| робо­чий| цикл фільтру: розпушування, регенерації, відмивання та іонування|.

При іонуванні шар іоніту утримує частки домішок, не виділених з води при її передочищенні. Внаслідок цього зростає перепад тиску на шарі, що приводить до стирання іоніту із збільшенням дрібної фракції, яка в ще більшому ступені збільшує опір шару. Тому перед регенерацією іоніту проводять операцію розпушування шару у висхідному потоці води. При розпушуванні шар розширюється, дрібні частки відмиваються і з потоком води виносяться з фільтру. Звичайне розпушування проводять відмивальною водою від попередньої регенерації протягом 20 хв. в умовах, що забезпечують розширення смол на 30 – 40%. Інтенсивність розпушувального промивання залежить від розміру і питомої щільності зерен іоніту і складає зазвичай для катіонітних фільтрів 2,5 – 3,0, а для іонітних 1,5 – 2,0 кг/(с · м²), при рахуванні на вільний перетин фільтру.

Регенерацію кожного фільтру проводять відповідним розчином реагенту певної концентрації. Розчини реагентів готують в спеціальних баках і подають насосами або дозують і подають за допомогою ежекторів. Швидкість подачі розчину у фільтр залежить від технологічного призначення фільтру. Так, при регенерації Na-катіонітного фільтру швидкість подачі регенераційного розчину складає 4 – 6 м/год., при регенерації Н-катіонітних фільтрів розчин H₂SO₄ подається зі швидкістю не менше 10 м/год., щоб уникнути «загипсовывания» катіоніту, при регенерації аніонітних фільтрів швидкість подачі розчину 5 – 6 м/год. Для економії реагентів зазвичай частину регенераційного розчину (останні порції) відводять в бак і використовують для подальшої регенерації. У схемах повного знесолення регенераційний розчин NаOH пропускають спочатку через високоосновний, а потім через низькоосновний аніоніти, що дозволяє значно економити реагент. Розчини реагентів готують зазвичай на власному фільтраті для кожної групи фільтрів, що об'єднуються одним технологічним процесом. Залежно від витрати реагенту і його концентрації в розчині тривалість його подачі складає 15 – 30 хв.

Після припинення подачі регенераційного розчину проводять відмивання іоніту від продуктів регенерації і залишків розчину, що не прореагував. Відмивання проводиться з тим же напрямом потоку, що і при фільтруванні, при швидкості для катіонітних фільтрів, рівній 5 – 8 м/год., а для аніонітних 10 – 12 м/год. Відмивальну воду (останні порції) скидають в бак, щоб використовувати її для операції розпушування при наступній регенерації. Її можна використовувати також і для приготування регенераційного розчину, що дозволяє економити як саму воду на власні потреби, так і реагенти. Відмивання Н-катіонітних фільтрів проводиться до кислотності фільтрату не більше ΣАн сильних кислот +1мг-екв/кг, аніонітних фільтрів I ступеня – до досягнення лужності фільтрату і вмісті в ньому Сl-іону не більше 1 – 2 мг/кг, а II ступеня – до солевмісту фільтрату менше 4 – 6 мг/кг або вмісту кремнієвої кислоти менше 0,01 – 0,02 мг/кг.

Після|потім| закінчення відмивання іонітні фільтри можуть відразу включатися в роботу або ставитися в резерв. При роботі фільтрів в схемах знесолення швидкості потоків води залежно від технологічного призначення складають: на Н-катіонітних фільтрах I ступеня – до| 25 м/год., II ступеня|рівні| – до 50 м/год.; на аніонітних фільтрах I ступеня|рівня| – до 20 м/год., II ступеня – до| 25 – 30 м/год. Закінчення процесу фільтрування води характеризується погіршенням якості фільтрату. Відключення Н-катіонітних фільтрів I ступеня|рівня| проводиться|виробляє|, коли кислотність фільтрату знижується не більше ніж на 0,2 – 0,3 мг-екв/кг в порівнянні з кислотністю протягом перших 2 – 3 год. роботи фільтру. Н-катіонітні фільтри II ступеня|рівня| відключаються за кількістю води, що пропускається, або при кислотності фільтрату на 0,07 – 0,1 мг-екв/кг меншою, ніж нормальна кислотність фільтрату I ступеня|рівня|. Аніонітні фільтри I ступеня|рівня| відключаються при зниженні лужності фільтрату до 0,02 мг-екв/кг, а II ступеня|рівні| – при проскакуванні кремнієвої кислоти до заданого значення.