Оборудование катионитовой химводоочистки.

Катионитовые фильтры (pиc. 2) представляют собой вертикальные цилиндрические баки, рассчитанные на номинальное рабочее давление 4 — 6 атм, в которые загружают материал, способный умягчить воду - катионит (сульфоуголь или КУ-2). Каждый катионитовый фильтр оборудуется надлежащим количеством задвижек и вентилей для выполнения всех необходимых при эксплуатации фильтров переключений.

В верхней части катионитового фильтра располагается устройство для равномерной подачи регенерационного раствора и подачи сырой воды в фильтр. Распределительное устройство в катионитовых фильтрах химводоочистки выполнено в виде крестовины из труб диаметром 50 мм. с насверленными в них отверстиями. В нижней части его расположено дренажное устройство, предназначенное для равномерного распределения проходящей воды по сечению фильтра. Дренажное устройство закрепляют в бетонные подушки. Оно состоит из коллектора и системы труб. Вода в трубы входит через штуцеры, приваренные к верхней части труб. На штуцеры навинчены шестигранные пластмассовые колпачки с несколькими отверстиями на каждой грани. На поверхности бетона с дренажными колпачками расположена кварцевая подстилка с крупностью зерен от 10 до 1 мм. Крупность зерен уменьшается снизу вверх. Кварцевая подстилка предохраняет вынос катионитового материала через дренажную систему. Сверх подстилки закладывают катионит, а еще выше расположена водяная подушка. Верхний лаз служит для загрузки кварца и катионита, а нижний люк — для отвода воды во время промывки кварца при первичной загрузки.

Н-катионитный фильтр первой ступени, представляющий собой цилиндрическую емкость со сферическими приварными днищами. Корпус фильтра изнутри покрыт антикоррозийным защитным слоем. Фильтр заполнен катионитовым материалом, частицы которого способны к катионному обмену с катионами солей жесткости кальция и магния. Высота катионита для фильтра первой ступени принимается равной 2 – 2,5 м. Крупность зерен катионита 0,3 — 1,1 мм. Крепость регенерации раствора 1 - 1,5%. Исходная вода подается в фильтр через патрубок, затем она поступает вверх и проходит через слой катионита. Умягчённая вода выходит из фильтра снизу через патрубок. Н-катионитные фильтры изготовляются диаметром первой ступени от 1 до 3,4 м и второй ступени от 1 до 3 м. Рабочее давление 6 кГ/см². Температура исходной воды 65 ^ОС.

Nа -катионитный фильтр первой ступени представляет собой цилиндрический сосуд с приваренными сферическими днищами. Внутри фильтра помещается слой катионитного вещества, высота которого для фильтров первой ступени составляет 2 - 2,5 м и для фильтров второй ступени - 1,5 м. В качестве катионита применяют сульфоуголь, представляющий собой каменный уголь, обработанный крепкой серной кислотой. Насыпной вес воздушно-сухого сульфоугля равен 0,65 - 0,7 т/м³, размер зерен катионита 0,5 - 1,1 мм. Емкость поглощения сульфоугля 280 — 360 г-экв/м³. Нормальная оптимальная скорость фильтрования воды через слой катионита равна от 10 до 25 м/ч. Сульфоуголь практически нерастворим в воде и способен извлекать из нее катионы натрия.

Для обеспечения хорошей работы фильтров температура должна быть не выше 65 ^ОС. Рабочее давление 6 кг/см². Фильтры изготовляются диаметром для первой ступени от 0,7 до 3,4 м и для второй ступени от 1 до 3 м.

Вода подается в фильтр через патрубок на слой фильтрующего катионита, под каторым располагается дренажное устройство, состоящее из коллектора и системы труб, присоединенных к нему. Свepxy к этим трубам приварены штуцера с резьбой, на которые навинчены щелевые пластмассовые колпачки. Эти колпачки на своих гранях имеют узкие щели ширина которых должна быть менее наименьшего диаметра (менее 0,3 мм) зерна сульфоугля„ что предотвращает вынос материала с водой во время его работы в режимах промывки и peгeнерации. Умягченная вода отводится из фильтра через патрубок 1. Раствор соли для регенерации фильтра подводится через патрубок 6. Патрубок 5 служит для спуска отмывочной воды в дренаж.

Удельный расход поваренной соли на регенерацию сульфоугля зависит от жесткости обрабатываемой воды и составляет от 120 до 250 г/г-экв для фильтров первой ступени и 300 - 400 г/г-экв для фильтров второй ступени. Для приготовления раствора соли применяют специальные препараты - солерастворители. В нижней части солерастворителя помещают три слоя кварцевого песка различного фракционного состава, который служит для предотвращения выноса соли вместе с потоком воды. Поваренная соль через воронку загружается в аппарат, туда же через трубу подводится вода для раствора соли. Раствор соли выходит через трубу и направляется в фильтры.

Декарбонизаторы - аппараты скрубберного типа, служащие для удаления свободной углекислоты, выделяющейся в процессах водород - катионирования воды. В водоподготовительных установках получили распространение декарбонизаторы с насадкой из керамических колец Рашига. Эти аппараты имеют сравнительно небольшие габаритные размеры, мало расходуют воздуха и долговечны, удобны в эксплуатации и обеспечивают глубокий эффект декарбонизации воды.

Кольца Рашига принимаются стандартных размеров 25 х 25 х 3 мм.

Количество колец в 1 м³ при беспорядочной загрузке 53200 шт., поверхность насадки 204 мг/м³, вес 1 м³ колец равен 532 кг.

Декарбонизатор представляет собой вертикальный цилиндр, высотой от 2,6 до 4,2 м, внутри которого имеется насадка из колец Рашига высотой от 1,3 до 2,9 м. Вода, подлежащая декарбонизации, подается на эту насадку: стекая тонкой пленкой по керамическим кольцам, она встречает на своем пути воздух, подаваемый вентилятором, и освобождается от свободной углекислоты.