2 Сутек-натрий катионитті қондырғылардың технологиялық есебі.
Суды жұмсартудың сутек-натрий катионитті әдісінде қаттылық катиондарының жойылуымен қатар судың сілтілігі төмендейді. Бұл әдіс жер асты суларымен қоса лайлылығы 6мг/л-ден көп емес және түстілігі 20-тан көп емес жер үсті су көздерінде қолданылады.
Суды жұмсартудың бұл әдісі көбінесе төмен және орташа қысымды қазандарға қосымша су дайындағанда, буландырғыштың қоректік суы ретінде және жылу жүйесінің толықтырулық суы ретінде қолданылады.
Суды жұмсартудың сутек-натрий катионитті әдісі сүзгінің параллельді және кезекті бірігуінің технологиялық сұлбалары арқылы жүзеге асырылады.
Параллельді сутек-натрий-катиониттің технологиялық сұлбасы (сурет 1) көрсетілген.
Қолданылатын
су CO2
Na[КАТ]
Н[КАТ]
Декарбонизатор
ДДДРИИА
Жұмсартылған су
Сурет 1 Параллельді сутек-натрий-катиониттің технологиялық сұлбасы.
өңделмеген судың карбонатты кермектілігі жұмсартылғын судың мүмкін болатын сілтілігінен асқан кезде қолданады. Өңделмеген суды 2 лекке бөледі. Бір лек сутек-сүзгіге, ал екіншісі натрий-сүзгіге барады. Сүзгілерде кальций, магний катиониттердің тоқтатылуы,ал сутек-сүзгіде натрий катионының тоқтатылуы жүреді. Сутек-сүзгілердегі ащы сумен, натрий-сүзгілерден кейінгі сілтілі суды жұмсартылған суды алу үшін белгілі мөлшерде араластырады. Н-иондарының натрий-катионитты судағы бикарбонатты иондарымен әсерлесу нәтижесінде, декарбонизаторда жойылатын бос көмір қышқылы пайда болады. Бұл сұлбада жұмсартылғын судың лайлылығы 0,4г-экв/м қалдық сілтілікпен бірге 0,1г-экв/м-ге дейін жеткізіледі, сонымен бірге өңделмеген судағы хлоридтер мен сульфаттардың жиынтық құрамы 4г-экв/м-ден көп емес және натрий 2г-экв/м-ден көп емес болуы тиіс. Кезекті сутек-натрий-катиониттеудің қағидасы (сурет 2) көрсетілген.
Бұл сұлба арқылы өңделетін судың легі әр түрлі лекке бөлінбей, катиониттеудің барлық кезеңін кезекті өтеді. Сутек-катионитті сүзгіде натриймен кермектілік катиондарының тоқтатылуы жүреді. Сутек-сүзгіден кейінгі бос көмір қышқылы декарбонизаторда жойылады. Декарбонизатордан шығатын суды қосымша жұмсарту жүргізілетін, натрий-сүзгі сораптарына береді.
Қолданылатын су CO2
Na[КАТ]
Н[КАТ]
Декарбонизатор
Жұмсартылған су
Сурет 2 Кезекті сутек-натрий-катиониттің технологиялық сұлбасы.
Берілген технологиялық сұлба қалдық сілтілігі 0,7мг-экв/л, лайлалығы 0,05мг-экв/л-ге дейінгі фильтраттың пайда болуын қамтамасыз етеді.
ҚНжЕ кезекті сутек-натрий катиониттеудің технологиялық сұлбасын «голодная» регенерациямен бірге, сонымен қатар сутек-катиониттеуді «голодная» регенерациямен бірге және буферлік өздігінен регенерацияланатын катионитті сүзгілерді кезекті сүзгілеу арқылы қолдануды ұсынады.
«Голодная» регенерациямен катиониттеудің технологиясының ерекшелігі-істелініп біткен катиониттің регенерациясы қышқылдың жетіспеушілігімен жүргізіледі. Сүзгіге жүктелген катиониттің көлемдік сыйымдылығынан аз регенерациялайтын ерітіндінің мөлшері, жоғарыдан төмен қарай жүреді. Соның әсірінен жүктеудің тек жоғарғы қабаттары толық регенерацияланады және регенерациялау дәрежесі регенерациялайтын ерітіндінің жүрісіне қарай қабаттан қабатқа төмендейді. Ең төменгі қабаттарда регенерациялайтын ерітінді регенерациялау өнімін, олар кальций,магний және натрий сульфаттарын ғана құрады.
Жүктеуге өңделген суды берген кезде,сонында күшті минералды қышқыл және әлсіз көмір қышқылы пайда болатын қарапайым алмасу реакциясы жүреді. Пайда болған күшті қышқылдар төмен орналасқан қабаттардағы кальций, магний, натрий иондарымен алмасады. Ол уақыт өткен сайын жоғары қабатта орналасқан сутек-иондарының төмен жылжуына алып келеді. «Голодная» регенерацияның дұрыс жүзеге асырылуы арқылы барлық жұмыс цикл бойы нөлдік қышқылдығы мен минимальді сілтілігі бар фильтраттың алынуы қамтамасыз етіледі.
Берілген технологиялық сұлба кермектілігі 0,01г-экв/м-ге дейінгі және сілтілігі 0,7г-экв/м фильтраттың алынуын қамтамасыз етеді. Жұмыс фильтріне бақылау кермектіліктің өтуі арқылы емес,берілген деңгейге дейін сүзгінің сілтілігін жоғарлату арқылы жүргізіледі.
Қатаң белгіленген шекте өңделген судың қалдық кермектілігін, сілтілігін және pH ұстап тұру үшін «голодная» регенерациямен және буферлік өздігінен регенерацияланатын сүзгілері бар технологиялық сұлба қолданылады.
Катиониттеудің бұл технологиясында «голодная» регенерациялаумен сутек-сүзгіде жұмсартылған, судағы қышқылдықтың болмауын қамтамасыз ету үшін, буферлік өздігінен регенерацияланатын сүзгі қойылады. Буферлік сүзгіге қышқылдық жұмсартылған су барған кезде, оның регенерациясы жүреді және алмасу реакциясына сәйкес кері суға кермектілік иондары барады. Буферлік сүзгіні регенерацияламай, әлсіз қышқылды катиониттермен жүктейді де, тек қана периодті түрде сутек-катионитті сүзгіге баратын өңделген сумен жүктеуді қопсытады. Буферлік фильтрден жұмсартылған су,көмір қышқыл газын жою жүргізілетін декарбонизаторға бағытталады.
Регенерация тәртібін бұзбай ұстау шартында бұл схема жұмсартылғын судың кермектілігін өңделмеген судың карбонаттық емес кермектілігінен 0,7-1,5мг-экв/л жоғары, сүзгінің сілтілігін 0,7-1,5мг-экв/л және қышқылдықтың болмауын қамтамасыз етеді. Сұлбаны сүзгіге кермектіліктің өтуінің 1,5мг-экв/л жоғары болған жағдайда регенерациялауға өшіреді.