Натрий-катионитовых фильтров.

   

Натрий-катионитовые фильтры предназначены для глубокого умягчения воды.

Они применяются для природных вод, прошедших предварительную обработку, и для артезианской воды. Соли жесткости воды удаляются путем замещения катионов кальция и магния (накипеобразователей) на катионы натрия (соли натрия не образуют накипных соединений).

2Nа R + Ca  = Ca R2 + 2Na

2Nа R + Mg  = Mg R2 + 2Na

где R – катионит, ионообменный материал (сульфоуголь, синтетические смолы).

Катионит поглощает иона кальция и магния, а в воду переходят ионы натрия. Способность катионита заменять ионы кальция и магния на ионы натрия называется обменной емкостью. Когда все ионы натрия в катионите заменятся на ионы кальция и магния, он теряет способность обменивать ионы. Необходима регенерация (восстановление обменной емкости) раствором поваренной соли.

Ca R2 + 2NaCl = 2Nа R + CaCl2

Mg R2 + 2NaCl = 2Nа R + MgCl2

В результате регенерации снова получается катионит в Nа –форме, готовый к умягчению воды.

Эксплуатация осуществляется в натрий-катионитовых фильтрах.

1.
вход обрабатываемой воды;

2. выход обрабатываемой воды;

3. вход взрыхляющей воды;

4. выход взрыхляющей воды;

5. подвод регенерационного раствора (раствор поваренной соли 6-12%);

6. сброс воды при отмывке и отработанного регенерационного раствора в дренаж;

 

Фильтр представляет собой металлический цилиндр с сферическими днищами. Корпус рассчитан на рабочее давление до 7 атм., а пробное до 10 атм. Внутри корпус покрыт антикоррозийным покрытием.

Верхний лаз для загрузки катионита, осмотра, ремонта внутренних поверхностей, верхнего распределительного устройства, поверхности катионита.

Нижний лаз или в современных фильтрах штуцер для гидровыгрузки катионита.

Низ днища заполняется щебнем, затем два слоя бетона с битумной прослойкой между ними. Толщина каждого слоя не больше 100мм. сверху бетон покрыт битуминолем (кислотостойкий материал).

Нижнее распределительное устройство закрепляется в корпусе фильтра и лежит на поверхности бетона. Оно выполнено из стальных труб на штуцера, которых навинчены колпачки (пластмассовые, бронзовые, фарфоровые) с отверстиями по периметру (0,2 – 0,3мм). дренажные колпачки засыпаются кварцевым песком для предотвращения выноса катионита. Н.Р.У. предназначено для равномерного распределения проходящей воды по сечению фильтра.

Верхнее распределительное устройство предназначено для равномерной подачи воды и регенерационного раствора по всему сечению фильтра, а так же для выхода воды в дренаж при взрыхлении.    

Фильтр снабжен манометрами на входе и выходе воды. Перепад до 1 атм. - правильная работа фильтра (Н.Р.У. и катионита).

Фильтр снабжен пробоотборниками для контроля воды на входе (исходная вода) и выходе (хим.очищенная вода).

Воздушник для периодического удаления, скопившегося воздуха.

 

Для более глубокого и надежного умягчения применяют двухступенчатую схему (барьерный фильтр). Вода проходит через фильтр первой ступени, умягчается и подается в фильтр второй ступени (барьер). Так можно получить надежно воду с Ж=10 – 20 мкг-экв/л.

Эксплуатация фильтра состоит из следующих операций:

· умягчение воды;

· взрыхление осуществляется исходной водой внизу вверх до чистой воды на выходе;

· регенерация – пропуск раствора поваренной соли 6 –12%. Желательно раствор соли подогреть до 30 С. Соль пропускается сверху вниз. 

· Отмывка катионита от продуктов ренерации исходной водой сверху вниз до появления на выходе воды с жесткостью 15 мкг-экв/л, если фильтр будет работать во вторую ступень и 250 мкг-экв/л если фильтр будет работать в первую ступень.