Водород-натрий-катионитный метод умягчения воды

24.Водород-натрий-катионитный метод следует принимать для удаления из воды катионов жесткости (кальция и магния) и одновременного снижения щелочности воды.

Этот метод следует применять для обработки подземных вод и вод поверхностных источников с мутностью не более 5—8мг/л и цветностью не более 30°.

Умягчение воды надлежит принимать по схемам:

параллельного водород-натрий-катионирования, позволяющего получить фильтрат общей жесткостью 0,1г-экв/м³с остаточной щелочностью 0,4г-экв/м³; при этом суммарное содержание хлоридов и сульфатов в исходной воде должно быть не более 4г-экв/м³и натрия не более 2г-экв/м³.

последовательного водород-натрий-катионирования с “голодной” регенерацией водород-катионитных фильтров; при этом общая жесткость фильтрата составит 0,01г-экв/м³, щелочность — 0,7г-экв/м³;

водород-катионирования с “голодной” регенерацией и последующим фильтрованием через буферные саморегенерирующиеся катионитные фильтры; при этом общая жесткость фильтрата будет на 0,7—1,5г-экв/м³выше некарбонатной жесткости исходной воды, щелочность фильтрата — 0,7—1,5г-экв/м³. Катионитные буферные фильтры допускается не предусматривать, если не требуется поддержания остаточной жесткости, щелочности и рН в строго определенных пределах. Следует предусматривать возможность регенерации буферных фильтров раствором технической поваренной соли.

25.Соотношения расходов воды, подаваемой на водород-катионитные и натрий-катионитные фильтры при умягчении воды параллельным водород-натрий-катионированием, следует определять по формулам:

расход воды, подаваемой на водород-катионитные фильтры,м³/ч,

=q_пол(Щ_о-Щ_у)/(А+Щ_о); (10)

расход воды, подаваемой на натрий-катионитные фильтры, м³/ч,

=q_пол-, (11)

гдеq_пол —полезная производительность водород-натрий-катионитной установки, м³/ч;

и —полезная производительность соответственно водород-катионитных и натрий-катионитных фильтров, м³/ч;

Щ_о —щелочность исходной воды, г-экв/м³;

Щ_у — требуемая щелочность умягченной воды, г-экв/м³;

А—суммарное содержание в умягченной воде анионов сильных кислот (сульфатов, хлоридов, нитратов и др.), г-экв/м³.

Примечания: 1. Водород-катионитные фильтры могут быть использованы и как натрий-катионитные, поэтому должна быть предусмотрена возможность регенерации двух-трех водород-катионитных фильтров раствором технической поваренной соли.

2. Расчет трубопроводов и фильтров следует производить на режиме при наибольшей нагрузке на водород-катионитные фильтры, наибольшей щелочности (Щ) воды и наименьшем содержании в ней анионов сильных кислот (А); при наибольшей нагрузке на натрий-катионитные фильтры, наименьшей щелочности воды и наибольшем содержании в ней анионов сильных кислот.

26.Объем катионитаW_н,м³, в водород-катионитных фильтрах следует определять по формуле

(12)

Объем катионитаW_Na,м³, в натрий-катионитных фильтрах следует определять по формуле

(13)

гдеЖ_o — общая жесткость умягченной воды, г-экв/м³

n_p —число регенераций каждого фильтра в сутки, принимаемое согласно п. 14;

— рабочая обменная емкость водород-катионита, г-экв/м³;

— рабочая обменная емкость натрий-катионита, г-экв/м³;

С_Na —концентрация в воде натрия, г-экв/м³, определяемая согласно п. 15.

27.Рабочую обменную емкость , г-экв/м³, водород-катионита следует определять по формуле

= _нЕ_полн - 0,5q_удС_к, (14)

где _н —коэффициент эффективности регенерации водород-катионита, принимаемый по табл. 4;

С_к —общее содержание в воде катионитов кальция, магния, натрия и калия, г-экв/м³;

q_уд —удельный расход воды на отмывку катионита после регенерации, принимаемый равным 4—5м³воды на 1м³катионита;

Е_полн — паспортная полная обменная емкость катионита в нейтральной среде, г-экв/м³.

Таблица 4

Удельный расход серной кислоты на регенерацию катионита, г/г-экв, рабочей обменной емкости	50	100	150	200
Коэффициент эффективности регенерации водород-катионита, в	0,68	0,85	0,91	0,92

При отсутствии паспортных данныхЕ_полнследует принимать согласно п. 15.

28.Площадь водород-катионитных и натрий-катионитных фильтровF_н, м², иF_Na,м², следует определять по формуле

F_н=W_нН_к;F_Na=w_NaН_к, (15)

гдеН_к —высота слоя катионита в фильтре, м, принимаемая согласно п. 16.

Потерю напора в водород-катионитных фильтрах, интенсивность взрыхления и скорость фильтрования следует принимать согласно пп. 18—20.

29.Количество рабочих водород-катионитных и натрий-катионитных фильтров при круглосуточной работе должно быть не менее двух.

Количество резервных водород-катионитных фильтров надлежит принимать: один — при количестве рабочих фильтров до шести и два —при большем количестве. Резервные натрий-катионитные фильтры устанавливать не следует, но должна быть предусмотрена возможность использования резервных водород-катионитных фильтров в качестве натрий-катионитных согласно примеч. к п. 25.

30.Регенерацию водород-катионитных фильтров надлежит принимать 1—1,5%-ным раствором серной кислоты. Допускается разбавление серной кислоты до указанной концентрации водой непосредственно перед фильтрами в эжекторе.

Скорость пропуска регенерационного раствора серной кислоты через слой катионита должна быть не менее 10м/ч с последующей отмывкой катионита неумягченной водой, пропускаемой через слой катионита сверху вниз со скоростью 10м/ч.

Отмывка должна заканчиваться при кислотности фильтра, равной сумме концентраций сульфатов и хлоридов в воде, поступающей на отмывку.

Первую половину объема отмывочной воды следует направлять на нейтрализацию, в накопители и т.п., вторую половину —в баки для взрыхления катионита.

Примечание. Для регенерации водород-катионитных фильтров при обосновании допускается применение кислот соляной и азотной (для КУ-2).

31.Расход 100%-ной кислотыР_н,кг, на одну регенерацию водород-катионитного фильтра надлежит определять по формуле

Р_н=f_кН_ка_н/1000, (16)

гдеа_н —удельный расход кислоты для регенерации катионита, г/г-экв, определяемый по рис. 2в зависимости от требуемой жесткости фильтрата.

Рис. 2. График для определения общей жесткости воды,