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

Устройство:

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 (NH₃). 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.) NH₃(аммоний)-катионирование (регенерация раствора аммиака, коррозия, ядовито).

Практ № 7 по водоподготовке Лист 2

РАБОТА.

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.

- 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.