Периодичность замены засыпки в фильтрах водоподготовки. Регенерация ионообменной смолы

Низкая производительность катионитового фильтра зависит в основном от двух причин:

• недостаточной высоты слоя сульфоугля в фильтре. В этом случае необходимо добавить сульфоуголь до максимума, поднять возможно выше верхнее дренажное устройство или увеличить высоту фильтра, приварив к верхней части цилиндрическую обечайку;
• высокого гидравлического сопротивления труб дренажного устройства, подводящих воду. Для устранения этого явления необходимо разгрузить фильтр, демонтировать дренажное устройство переделать его, увеличив количество ответвлений и соответственно количество ниппелей и колпачков. Если колпачки отсутствуют, необходимо отфрезеровать большее количество щелей на боковых ответвлениях. Если это не поможет и заметного действия не даст, то необходимо заменить все трубы, увеличив диаметр их.

Снижение обменной рабочей емкости катионита зависит от нескольких причин:

• низкого качества поваренной соли, применяемой для регенерации. Соль, применяемую для регенерации, необходимо подвергать анализу. Для этого приготовляют 10-процентный раствор ее и определяют обычным способом общую жесткость. Она не должна превышать 40 мгэкв / л ;
• повреждения дренажного устройства в фильтре, например, при срыве колпачков, при коррозионном повреждении ниппелей и т. д. В этом случае необходимо разгрузить фильтр, осмотреть и отремонтировать дренажное устройство;
• неточного соблюдения режима регенерации (низкая интенсивность взрыхления катионита, увеличенная скорость пропускания раствора соли, несоблюдение последовательности при открывании кранов, недостаточное количество соли, загружаемое в солерастворитель). В этих случаях необходимо привести режим регенерации в полное соответствие с инструкцией по обслуживанию фильтра.

Интенсивная убыль катионита при взрыхлении , сопровождающаяся помутнением воды. Прежде всего необходимо проверить режим взрыхления, не допуская выброса сульфоугля в промывочную воду. Это явление также может происходить при недостаточном качестве сульфоугля. При несоблюдении правил хранения сульфоугля происходит порча его, он рассыпается, изменяя свой гранулометрический состав. Лучшие всего сульфоуголь хранить в воде. Кроме этого, подвышенное содержание воздуха в воде и скопление его в фильтре также способствует окислению угля.

Пологая кривая истощения катионита и большая "хвостовая" обменная емкость его.

Это явление наблюдается в том случае, если скорость фильтрования воды в различных местах сечения фильтра неодинакова, что происходит при различном сопротивлении прохождению воды в различных точках дренажного устройства.

В этом случае рекомендуется остановить фильтр, открыть верхний люк, удалить верхний загрязненный слой, и перелопатить слой катионита на глубину до 1 м . При ближайшем капитальном ремонте следует обратить особое внимание на гидродинамику нижнего дренажного устройства.

Увеличение периода отмывания соли после регенерации.

Причиной этого обычно является увеличенное мертвое пространство между поверхностью цементной заливки и уровнем размещения колпачков. Для устранения этого явления необходимо дополнительно осуществить заливку, доведя ее до нижних кромок колпачков.

Попадание зерен катионита в умягченную воду.

Это свидетельствует о неполадке в дренажном устройстве в результате срыва дренажных колпачков. В этом случае фильтр останавливают, выгружают и ремонтируют дренажное устройство.

Засыпки в системах комплексной водоподготовки выполняют важнейшую роль, а именно они нейтрализуют вредные химические и органические примеси, смягчают воду, улучшают ее показатели и так далее.

Наиболее используемые засыпки являются:

1. Ионообменная смола;

2. Кварцевый песок;

3. Активированный уголь;

4. Многофункциональные засыпки.

Любой засыпной фильтр колонного типа для очистки воды требует полной замены засыпки раз в несколько лет - периодичность определяется специалистом отдельно в каждом конкретном случае. Как правило, система водоподготовки сама «рапортует» о необходимости этой процедуры снижением эффективности очистки. Удаление железа из воды начинает сбоить, допуская прорывы двухвалентного железа, а регенерация засыпки даёт неудовлетворительный эффект. С умягчителями воды та же история: соли жёсткости свободно проникают в инженерные системы дома, образуя накипь и белесые пятна после высыхания капель воды.

Ориентировочные сроки службы засыпок: ионообменная смола - до 5 лет, обезжелезивающие материалы - до 5 лет, активированный кокосовый уголь - до 3 лет, активированный березовый уголь - до 2 лет, кварцевый песок и многослойные засыпки для осветления воды, до 3 лет.

Основное правило, которого необходимо придерживаться при подборе засыпки для системы фильтрации - точное соответствие количество засыпки с размерами фильтра. Это позволит правильно настроить блок управления и получить максимально эффективную работу всей системы.

Ионообменная смола засыпается не более 75% от общего объема колоны фильтра, прочее засыпки загружаются слоем не более 1 м (в противном случае они не достаточно взрыхляются и промываются обратной промывкой.

Срок службы фильтрующей загрузки напрямую зависит от степени загрязненности исходной воды, водопотребления, и стабильности работы регулирующей автоматики. Обычно, средний срок службы загрузки обезжелезивателя составляет 3 - 5 лет, а умягчителя 5 - 6 лет. Но чаще всего их приходится менять одновременно, так как отработавший свой ресурс обезжелезиватель начинает частично пропускать не удаленные примеси, что губительно сказывается на фильтрующей среде умягчителя. И к тому времени, когда созревает решение поменять фильтрующую загрузку обезжелезивателя, загрузку умягчителя тоже пора менять.

Чтобы работы по замене наполнителя не оказались бесполезными, перед проведением работ рекомендуется провести анализ исходной воды и диагностику работы клапанов управления. Довольно часто причиной плохой очистки воды является управляющий клапан одного из фильтров. Также за долгие годы эксплуатации системы, качество исходной воды могло измениться (как в худшую, так и в лучшую сторону) по правилам, анализ входной воды необходимо делать каждые 6 месяцев для бытовых потребителей, и более часто для ответственных случаев (важные технологические процессы в промышленных установках). Не исключено, что потребуется изменить состав оборудования или тип фильтрующей загрузки, перепрограммировать электронику клапанов.

Обслуживание водоподготовки очень Важно для Вашего здоровья. Поэтому регулярное обслуживание системы должно стать частью Вашего проживания в доме.

Ионообменная смола используется в фильтрах водоочистных систем для умягчения воды. В процессе умягчения натрий-катионит удаляет из воды ионы кальция и магния. Наличие именно эти ионов делает воду жесткой. Удаленные ионы жесткости замещаются соответствующим количеством ионов натрия. В случае эквивалентного замещения ионов анионный состав (отрицательно заряженные ионы) и рН (водородный показатель, кислотность среды) воды не меняется.

При работе фильтра-умягчителя происходит процесс сорбции (поглощения) ионов жесткости и эффективность фильтрующего материала (обменная емкость смолы) постепенно снижается. В следствие этого ухудшается эффективность фильтра. Ионы солей жесткости не задерживаются на гранулах смолы и попадают в систему водоснабжения дома. Жесткость водопроводной воды повышается, в результате чего качество воды падает, на сантехническом оборудовании и посуде образуется белый налет.

Чтобы на выходе из системы фильтрации не ухудшилось качество питьевой воды, необходимо регулярно проводить специальные действия, которые называются "регенерация ионообменной смолы". Регенерация вернет наполнителю фильтра-умягчителя его способность эффективно снижать жесткость воды из скважины.

Процесс регенерации фильтра-умягчителя

1. Взвешенные соли удаляются из фильтра промывкой водой.
2. Ионы, связанные со ионообменной смолой, удаляются раствором регенерации (NaCl).
3. Фильтр промывается водой, чтобы удалить раствор регенерации.

Одно из достоинств фильтров на основе ионообменных смол состоит в том, что регенерация катионитов производится раствором обычной поваренной соли (хлористый натрий, NaCl). То есть на здоровье человека и состоянии экологии не оказывается никакого отрицательного воздействия. Соль должна постоянно находится в солевом баке из которого во время регенерации порционно поступает в балон.

Восстановление свойств фильтрующего реагента позволяет многократно использовать одну засыпку. Однако, способность ионообменной смолы умягчать воду постепенно снижается, так как регенерация не возвращает ионообменной смоле все ее свойства на 100%.

Средний срок службы ионообменной смолы составляет 3 года, при определенных условиях эксплуатации - до 6 лет. Полностью выработанные катиониты подлежат утилизации.

Средний ресурс работы засыпки для умягчения воды составляет порядка 5 лет, после чего требуется произвести замену катионита утратившего свои рабочие характеристики.

Для наиболее длительного срока службы катионита требуется во время первого запуска правильно запрограммировать блок управления и обеспечить предварительную подготовку воды.

Требуемое качество воды поступающей в систему натрий-катионирования

Общая жесткость - до 20 мг.экв./л

Общее солесодержание - до 1000 мг/л

Общее железо - не более 0.3 мг/л

Температура воды - 5-35 оС

Цветность - не более 30 градусов

Нефтепродукты - отсутствие

Сульфиды и сероводород - отсутствие

Этапы замены катионита в системах натрий катионирования

Перед началом проведения работ необходимо организовать подачу воды в обход умягчителя по байпасной линии. Перекрыть вход и выход воды в умягчитель.

Для безопасной работы в ручном режиме перевести блок управления фильтра в режим регенерации для сброса давления. После чего перевести в рабочий режим. Затем обесточить систему умягчения воды и взяться за основную работу.

1. Отключенный от сети питания блок управления отсоединить от гидравлической обвязки и отсоединить солепровод реагентного бака.

2. Перед заменой катионита аккуратно выкрутите управляющий клапан.

3. Не повредив корпус фильтра освободить его от остатков воды и отработанного катионита.

4. Хорошо промыть и по возможности продезинфицировать внутреннюю полость корпуса.

5. Установить корпус на постоянное рабочее место.

6. Завинтить до упора управляющий клапан и выставить его на удобном месте для последующей эксплуатации.

7. После выбора оптимального положения аккуратно вывинтить клапан из баллона.

8. Во внутреннюю часть корпуса вставить центральную распределительную систему со щелевым колпачком. Вращательным движением установить щелевой колпачок в посадочное гнездо на дне баллона.

9. Верхнее отверстие центральной распределительной трубы обязательно закрыть пробкой или другим приспособлением, которое не даст во время засыпки попасть в распределительную систему ионообменной смоле. Единственное условие при засыпке пробка не должна провалиться в центральную трубку, это может вывести из строя систему управления.

10. Наполните баллон небольшим количеством воды ориентировочно на ¼ объема. Это количество будет буфером для засыпаемой ионообменной смолы .

11. Вставьте воронку в горловину баллона, которая обеспечит удобство при засыпке катионита.

12. Засыпьте через воронку требуемое количество гравия. После засыпки гравия нельзя вытаскивать центральный распределительный коллектор из баллона, так как при попытке поставить ее на место можно повредить нижний щелевой колпачок.

13. Загрузите в фильтр требуемое количество катионита.

14. Аккуратно уберите воронку, через которую производилась засыпка нового фильтрующего материала.

15. Уберите пробку или приспособление, которым закрывали отверстие в верхней части центральной распределительной трубки.

16. Удалите остатки пыли и фильтрующего материала с горловины корпус и резьбы.

17. Управляющий клапан с верхним щелевым колпачком насадите на центральную распределительную трубу.

18. Закрутите по часовой стрелке блок управления в корпус фильтра.

19. Подключите блок управления к центральной водопроводной сети и подайте электропитание на него.

20. Подключите реагентный солепровод к блоку управления.

21. После окончания все работ необходимо подать воду на установку и выпустить остатки воздуха из корпуса фильтра.

22. Проверить настройки автоматического управления и провести первичную регенерацию для отмывки катионита.

Страница 12 из 39

На обессоливающих установках Н-катионитовые фильтры загружаются катионитом различных марок. Количество загружаемого в фильтр сухого катионита следует рассчитывать, исходя из необходимой высоты фильтрующего слоя катионита в набухшем состояния.
В Н-катионитовых фильтрах I ступени слой влажного катионита должен иметь высоту, допускающую возможность увеличения объема катионита при взрыхлении приблизительно на 50%. В Н-катионитовых фильтрах II и III ступеней слой влажного катионита по этим же условиям целесообразно иметь высотой 1,0-1,5 м.
Катионит после загрузки в фильтр держат з воде для набухания в течение 10-12 ч. После набухания катионит отмывается от загрязнений током воды снизу вверх. Сульфоуголь начинают взрыхлять при скорости подъема воды 7-8 м/ч и доводят его по мере осветления отмывных вод до 12-15 м/ч.
После окончания отмывки катионита фильтр вскрывают, снимают вручную верхний стой мелочи (толщина его зависит от качества катионита), досыпкой или отгрузкой катионита доводят высоту слоя до расчетной. После этого замеряют высоту слоя катионита в набухшем состояний.
Подготовка свежего катионита к работе производится его регенерацией избыточным количеством раствора кислоты. При отмывке определяют жесткость и кислотность отмывочных вод. В тех случаях. когда отмывка затягивается, а жесткость отмывочной воды долго не снижается, целесообразно произвести дополнительную регенерацию.
При первичных регенерациях пропускание регенерационного раствора 1,5-2.0%-ной серной кислоты производят медленно, в продолжении 1,5-2,0 ч, что увеличивает продолжительность контакта регенерационного раствора с катионитом и способствует его лучшей отработке. Ориентировочно расход 100%-ной серной кислоты составляет до 30 кг на 1 м 3 катионита; скорость фильтрования регенерационного раствора определяет время контакта его с катионитом; обычно она составляет 9-10 м/ч и окончательно устанавливается при наладке. Отмывочная вода фильтруется со скоростью - 10 м/ч.
Отмывка катионита в фильтрах 1 ступени производится осветленной водой.
Регенерационный раствор кислоты для регенерации Н-катионитовых фильтров I, II и III ступеней готовится только на Н-катионированной воде.
Отмывка катионита заканчивается при жесткости отмывочной воды ~ 50 мкг-экв/кг и кислотности, превышающей содержание суммы ионов SO«,-+Cl“ в исходной воде не более 500 мкг-экв/кг.
Первичная регенерация Н-катионитовых фильтров II ступени проводится с теми же расходами кислоты, концентраций регенерационного раствора и скоростью его пропускания, что и Н-катионитовые фильтры I ступени. Отмывка Н-катионитового фильтра II ступени осуществляется частично обессоленной и декарбонизованной водой. Н-катионитовые фильтры II ступени отмывают до кислотности фильтрата 0,15 мг-экв/кг.
Длительность предварительной подготовки фильтра к эксплуатации зависит от качества катионита и может колебаться от нескольких часов до суток.
В течение I-2 суток после ввода фильтра в эксплуатацию после регенерации вода может быть слегка опалесцирующей (мутной); примерно через 2 суток после включения фильтра в работу вся катионированная вода должна выходить совершенно прозрачной.