Методы умягчения воды. Методы умягчения воды. Конструкция катионитного фильтра
 Скачать 29.55 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Челябинской области государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Челябинский энергетический колледж им. СМ. Кирова» РЕФЕРАТ По дисциплине: ТРМК на тему: Методы умягчения воды. Конструкция катионитного фильтра. Выполнил: студент группы ТЭС 1-17 Дербнев Н.В. Проверил: Попова О.В. Челябинск 2019 Содержание Методы умягчения воды……………………………………………………3 Конструкция катионитного фильтра……………………………………...4-5 Уменьшение воды проводят методом осаждения и методом ионного обмена. Метод осаждения заключается в том, что присутствующие в обрабатываемой воде в растворенном состоянии накипеобразующих катионы (Са2+, Mg2+) в результате химического взаимодействия их с вводимым в воду реагентами (известь, сода и т.д.) или в результате их термического их разложения образуют новые соединения, малорастворимые воде и поэтому выделяющиеся из нее в твердом состоянии. Удаляют затем из воды в процессе отстаивания и фильтрования. При умягчении воды, методом получившем название “содово-известковый” не удается получить достаточно глубокого умягчения воды, поэтому в настоящее время наибольшее распространение получил метод ионного обмена. Обработка воды методом ионного обмена осуществляется в фильтрах через слой зернистого материала – ионита. В процессе фильтрации ионы солей, содержащихся в воде, заменяются ионами, которой насыщен и ионит. В качестве обменных ионов в практике водоподготовки применяются катионы натрия Na+, водорода H+, аммонияNH4+, а также гидроксильные OH−, и хлористые Cl−, анионы. Если зернистый материал ионита содержит катионы, он называться катионитом, а фильтрация воды через слой катионита – катионированием воды. При содержание в зернистом фильтрующем материале анионов его называют анионитом, а обработку воды – анионированием. В зависимости от вида обменного катиона различают Na-катионирование и H-катионирование. При Na-катионирование умягчение воды в результате реакций ионного обмена соли жесткости удаляются из воды, и умягченную воду переходят соли натрия, обладающие высокой растворимостью. В качестве катионита на установках умягчения воды в настоящее время используются относительно дешевые сульфированные угли (сульфоугли) и более дорогие синтетические смолы. Сульфоуголь получают при обработке бурого или каменного угля высоко-концентрированной серной кислотой. Широкое распространение получил катионит КУ-2 на основе полистирольного синтетического материала. Так полная обменная способность сульфоугля составляет 500 … 600 г-экв/м³, а катионита КУ-2- 1500 … 1700-экв/м³. Обычно рабочий цикл умягчения в катионитном фильтре продолжают до момента “проскока” в фильтрат солей жидкости, затем фильтрацию приостанавливают с целью регенерации фильтра. Катионитный фильтр состоит из цилиндрического корпуса 3 со сферическими днищами. Загрузку катионита в фильтр ведут через верхний люк 4, а выгрузку – через нижний 5. Высота слоя катионита в зависимости от жесткости исходной воды может достигать 3 … 4 м. На бетонной подушке 7 устанавливается дренажное устройство 6, предназначенное для равномерного распределения воды, проходящей по всему сечению фильтра. Оно состоит из коллекторов и системы труб, к которым приварены патрубки с резьбой. На них навинчиваются пластмассовые либо фарфоровые колпачки с отверстиями или щелями Для равномерного распределения по поверхности катионита вода подается в фильтр через воронку 1, обращенную широким концом вверх. Регенерирующий раствор поступает в фильтр через кольцевую трубу 2, в которой имеется множество мелких отверстий. Для регенерации фильтра предполагаются выполнение следующих операций: взрыхления катионита, собственно регенерация и отмывка катионита. Взрыхление проводят током воды снизу вверх с целью устранения спрессованности катионита, образовавшейся под давлением массы воды при ее фильтровании. Непосредственно регенерация заключается в пропуске сверху вниз регенерирующего раствора через слой катионита. При Na-катионировании регенерацию проводят 8 … 10%-ным раствором поваренной соли NaCl. Ионы Na+ , содержащиеся в регенерирующем растворе, вытесняют ионы Са2+ и Mg2+ , которые были задержаны в процессе фильтрования. Вытесненные ионы переходят в раствор, а катионит, обогащаясь катионами Na+, восстанавливает свою обменную способность. Отмывка катионита заключается в том, что током воды сверху вниз катионит очищается от избытка регенерирующего раствора и от продуктов регенерации, вытесняемых из катионита. Регенерацию катионитных фильтров в зависимости от качества воды проводят 1-3 раза в сутки. Во время регенерации, которая занимает около 2-х часов, воду пропускают через резервный фильтр. Чистое Na-катионирование применяют только при умягчение воды с небольшой карбонатной жесткостью. Для умягчения воды с большой карбонатной жесткостью применяют совместное Na-катионирование. После Na-катионирования получает щелочной фильтрат, а послеH-катионирования-кислотный. Если смешать оба фильтрата в определенной пропорции, можно получить практически полностью умягченную воду заданной величиной щелочность. Устройство H-катионитного фильтра аналогично устройству Na-катионитного за исключением защитного антикоррозионного слоя, которым покрыта внутренняя поверхность H-катионитного фильтра. Регенерация H- катионитного фильтра осуществляется 1,5 … 2,0%-ным раствором серной кислоты. Обработка воды в ряде случаев требует применения многих аналогических процессов. Характер этих процессов и их последовательность могут измениться в зависимости от качества исходной воды, требований к качеству обработанной воды, наличие и доступности специального оборудования и реагентов и т.д. |