Зм’якшення води в катіонітових установках

Зм’якшення освітленої в механічних фільтрах чи водопровідної води здійснюється в катіонітових фільтрах.

Катіонітовий фільтр – це зварний циліндр, що має сферичне верхнє і нижнє дно. Геометричні розміри катіонітових фільтрів залежать від їх продуктивності, збільшуючись зі збільшенням продуктивності. Фільтри мають діаметр корпус 1÷3м, висоту 3,5 – 6,5м.

Катіонітовий фільтр на 2/3 висоти заповнюється зернистою масою катіоніту. Освітлена вода надходить в розподільчу систему, розташовану в верхній частині фільтру, проходить зверху – вниз через катіоніт і виводиться через дренажну систему з фільтру. Остання складається з колекторів та відгалужень з них, які рівномірно розподілені по поперечному перетину фільтра. До них приварені вертикальні штуцери з різьбою, на які нагвинчуються дренажні ковпачки конічної форми з повздовжніми щілинними отворами.

В промислових котельнях як катіоніт використовували сульфовугілля (його робоча температура до 60 ^оС). Зараз в основному використовують як катіоніт синтетичні смоли (робоча температура до 100 – 120 ^оС).

Визначальною характеристикою катіоніту є його іонообмінна здатність. Розрізняють повну і робочу іонообмінну здатність.

Під повною іонообмінною здатністю мають на увазі кількість г-екв Са і Mg, яку може утримати 1м³ катіоніту до моменту, коли жорсткість зм’якшеної води зрівняється з жорсткістю висхідної води.

Під робочою іонообмінною здатністю розуміють кількість г-екв Са і Mg, яку утримує 1м³ катіоніту до моменту початку збільшення жорсткості води на виході з фільтру порівняно з необхідною жорсткістю зм’якшеної води.

Очевидно, що робоча іонообмінна здатність катіоніту менша повної. Повна іонообмінна здатність сульфовугілля складає 500-550 , а синтетичних іонообмінних складає 600 – 1700 .

Робочий цикл катіонітового фільтра включає такі етапи:

- катіонування освітленої води при її русі зверху – вниз зі швидкістю 10-25 м/год, гідравлічний опір фільтра складає 4-15 метрів водяного стовпа;

- відключення фільтру з моменту вичерпання робочої іонообмінної здатності катіоніту;

- спушування катіоніту зворотним потоком хімочищеної води (знизу вверх) з метою рівномірного розподілу катіоніту в робочому об’ємі фільтра;

- регенерація катіонітового фільтру, що полягає у відновленні іонообмінної здатності катіоніту, в процесі якої регенераційний розчин подається в верхню частину фільтра, проходить через катіоніт і зливається в дренаж;

- відмивка фільтра після регенерації для видалення залишку регенераційного розчину (на спушування катіоніту і його відмивку після регенерації витрачають 4-5м³ води на 1м³ катіоніту);

- включення в роботу катіонітового фільтру.