3. В питательной воде обнаружено повышенное содержание хлоридов.

Это значит, что у фильтра, которому делают регенерацию, пропускает задвижка на выходе воды из фильтра (№2). Необходимо немедленно прекратить регенерацию, вызвать слесаря для ремонта задвижки, заменить питательную воду на качественную, проверить качество котловой воды. Если содержание хлоридов в котловой воде повышенное, то заменить котловую воду на качественную путем продувок и подпиток.

Пуск и наладка Na-катионитного фильтра после монтажа

После монтажа фильтра проверяют по отвесу вертикальность расположения фильтра. Нижнее и верхнее распределительное устройство должны быть расположены горизонтально. Проверяют состояние антикоррозионного покрытия. После укладки бетона проверяют исправность нижнего распределительного устройства. Для этого подают воду снизу под полным напором и проверяют равномерность ее распределения. После этого люки закрывают и под избыточным давлением 0,6 МПа (6 кгс/см²) проверяют герметичность фланцевых соединений и арматуры. Фильтр готов к загрузке катионита. Через нижний люк засыпают сначала просеянный и промытый подстилочный материал. Закрывают нижний люк. Заполняют фильтр до половины водой. Через верхний люк в фильтр засыпают катионит. Закрывают верхний люк. Отмывают катионит от пыли и кислоты потоком воды снизу вверх по линии взрыхления со скоростью 8-10 м/ч до осветленной воды (примерно 50 часов). Следят, чтобы рабочие зерна катионита не вымывались в канализацию. Как только отмывочная вода станет нейтральной или щелочность ее достигнет 0,5-1 мг-экв/кг, то отмывку проводят сверху вниз по линии отмывки.

Затем делают обогатительную регенерацию двойным количеством соли. Фильтр отмывают и включают в работу. Через 5-7 фильтроциклов выбирают самый оптимальный режим работы фильтра и составляют режимную карту.

Если фильтр сразу не включают в работу, то его отмывают от кислоты и пыли и оставляют истощенным. Не отмытый от кислоты фильтр оставлять нельзя, так как произойдет разрушение защитного слоя в фильтре.

График работы н–катионитного фильтра

При фильтровании через водород-катионит природных вод, содержащих преимущественно катионы Ca²⁺, Mg²⁺ и Na⁺, необходимо иметь ввиду различное поведение этих катионов в процессе ионного обмена.

В ряду Na⁺, NH₄⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ каждый последующий катион поглощается более интенсивно, чем предыдущий.

Точка А^/ соответствует исходному состоянию отрегенерированного катионита в момент включения в работу Н-катионитного фильтра, когда все зерна катионита «заряжены» обменным катионом Н⁺ (рис. А). В начальный период работы фильтра от точки А^/ до точки Б при соприкосновении исходной воды с зернами Н-катионита будет происходить полное поглощение всех катионов обрабатываемой воды по уравнениям:

2Н⁺К^ˉ+Ca²⁺=Ca²⁺К₂^ˉ+2Н⁺

2Н⁺К^ˉ+Mg²⁺=Mg²⁺К₂^ˉ+2Н⁺

Н⁺К^ˉ+ Na⁺=Na⁺К^ˉ+ Н⁺

и выходящая из фильтра умягченная вода будет иметь кислотность равную сумме всех катионов водорода за вычетом реакции взаимодействия катиона водорода с бикарбонатным анионом по уравнению:

Н⁺+НСО₃^ˉ=Н₂СО₃= СО₂ + Н₂О

В течение этого периода работы фильтра в верхних слоях будет происходить преимущественно поглощение катионов Ca²⁺ и Mg²⁺(рисунок Б), а в нижерасположенных участках – преимущественно катионов Na⁺.

Изображаемые положения катионов в катионите являются условными, т.к. в действительности не может быть тонкого разграничения состояния слоев.

По мере использования емкости поглощения верхних слоев Н-катионита и насыщения их катионами Ca²⁺ и Mg²⁺ эти катионы будут вытеснять из нижерасположенных слоев катионы натрия Na⁺, которые будут поглощаться последующими слоями Н-катионита.

Таким образом, этот своеобразный слоеный пирог (Ca²⁺,Mg²⁺-Na⁺-Н⁺) по мере работы водород-катионитного фильтра перемещается вниз, пока не достигнет нижней границы загруженного в фильтр катионита, что соответствует точке Б и рис.В.

В точке Б начинается проскок поглощенных Н-катионитным фильтром катионов. В первую очередь проскакивает катион Na⁺. Следовательно, начиная с точки Б заканчивается процесс обмена Н⁺ на Na⁺, но продолжается обмен катионов Ca²⁺ и Mg²⁺, обладающих повышенной подвижностью на Na⁺. Этот период работы фильтра продолжается от точки Б до точки Д и характеризуется максимумом концентрации иона Na⁺ в обработанной воде. В точке Д (точке Ж) заканчивается вытеснение Na⁺ и начинается постепенное нарастание концентрации Ca²⁺ и Mg²⁺, т.е. жесткости выходящей из фильтра воды до точки Е^/, в которой величина жесткости становится равной исходной.

Благодаря росту концентрации ионов Na⁺ в обработанной воде происходит, начиная с точки Б, понижение ее кислотности до нуля (точка В), а затем постепенное увеличение щелочности вплоть до щелочности исходной воды (точка Е)

Схема Н-катионирования с двухступенчатым умягчением воды.

Сырая вода поступает на Н-катионитный фильтр I ступени, где вода умягчается за счет обмена катионов Ca²⁺, Mg²⁺ и Na⁺ на катион Н⁺, затем в Н-катионитный фильтр II ступени, где улавливаются преимущественно катионы Na⁺. Фильтр I ступени отключается на регенерацию при проскоке Ca²⁺ и Mg²⁺, а фильтр II ступени – при проскоке катионов Na⁺.

Умягченная вода подается в декарбонизатор для снижения содержания углекислого газа в воде, а затем в деаэратор.

Декарбонизатор состоит из колонки и бака декарбонизированной воды.

В колонке расположены насадки – керамические кольца Рашига. Вода подается в верхнюю часть колонки, разбрызгивается на мелкие струйки и капли и падает вниз; навстречу воде с помощью вентилятора подается воздух из расчета 30-40 м³ на 1м³ воды. Остаточная концентрация свободной углекислоты от 3 до 8 мг/кг.

Расчет необходимого для регенерации количества кислоты производится по формуле:

В= F h E_рабb 0,001, кг,

где b-удельный расход кислоты для регенерации обменной емкости катионита.

b=80 г/г-экв для H₂SO₄