Жёсткость воды— совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния (так называемых «солей жёсткости»).
Жёсткость природных вод может варьироваться в довольно широких пределах, и в течение года непостоянна. Увеличивается жёсткость из-за испарения воды, уменьшается в сезон дождей, а также в период таяния снега и льда.
Техническая вода, используемая для производственных целей, должна строго соответствовать заданным показателям, так как образование накипи на нагревательных элементах оборудования может привести к выходу из строя целых производственных линий. Применение жесткой воды не допускается для питания паровых котлов, а также для ряда производств (для некоторых отраслей текстильной и бумажной промышленности, предприятий искусственного волокна и др.). Значительная карбонатная жесткость не допускается для систем оборотного водоснабжения.
Для этого воду нужно умягчать. Под умягчением воды подразумевается процесс удаления из воды катионов жесткости, т. е. кальция и магния, заменяя их ионами натрия.
В то же время, использование слишком мягкой воды может приводить к коррозии труб, так как, в этом случае отсутствует кислотно-щелочная буферность, которую обеспечивает гидрокарбонатная (временная) жёсткость.
В настоящее время различают установки умягчения воды непрерывного и периодического действия. Установки периодического действия состоят из одной колонны, которую после проведения фильтроцикла останавливают на время проведения процесса регенерации. А установки непрерывного действия – из двух колонн. Режимы работы установок непрерывного действия: поддерживающий и параллельный. В поддерживающем режиме — одна колонна в работе, другая в режиме регенерации или ожидания. В параллельном режиме — оба фильтра работают, после окончания фильтроцикла один выходит на регенерацию, другой продолжает работать, после регенерации фильтр начинает работать, а работавший выходит на регенерацию
Установка периодического действия Установка непрерывного действия
Управление режимами работы фильтров ведется программируемым микропроцессором с цифровой индикацией. Индикатор показывает количество воды, вырабатываемой до начала регенерации фильтра. При регенерации индикатор показывает стадию восстановления. В случае постоянной жесткости в исходной воде регенерация проводится по расходу воды.
Микропроцессор с цифровой индикацией
Принцип действия установки умягчения воды основан на методе натрий-катионирования. Для умягчения воды на установках умягчения используется сильнокислотная катионообменная смола (Purolite С-100 (Англия))с рабочей обменной емкостью не менее 1,2 г-экв/л. Модель и типоразмер установки умягчения выбираются исходя из качества исходной воды и требований к обработанной воде, производительности и режима работы.
Purolite С-100 представляет собой полистирол-дивинилбензольный сульфированный сополимер – катионит в виде сферических частиц, обладающий высокой обменной емкостью и полностью готовый к использованию, как в бытовых, так и промышленных системах водоподготовки. Катионит извлекает из воды ионы жесткости, такие, как кальций и магний, заменяя их на ионы натрия. Как только емкость слоя смолы исчерпывается и на выходе наблюдается проскок ионов жесткости, обменную емкость восстанавливают поваренной солью. Восстановленная емкость в значительной степени зависит от количества использованной при регенерации соли. Purolite С-100 также способен удалять растворенные ионы железа и марганца по вышеприведенному механизму и задерживать взвешенные частицы благодаря фильтрующему эффекту слоя смолы. Катионит полностью отвечает стандартам США “Пищевые вещества и лекарственные препараты: Федеральные Правила и Нормы”, пункт 21 параграфа 173.25.
Purolite С-100 может быть использован в системах водоподготовки для деминерализации, для чего первоначально он должен быть переведен в Н+— форму раствором соляной или серной кислоты.
Типовые физические, химические и технологические свойства катионита Purolite C-100
|
Наименование |
Показатель |
Структура полимерной матрицы |
Полистирол, сшитый дивинилбензолом |
Внешний вид |
Прозрачные сферические частицы янтарного цвета |
Количество целых частиц, %, не менее |
90 |
Функциональные группы |
Сульфогруппы |
Ионная форма (в товарном продукте) |
Na+ |
Насыпной вес, г/л |
850 |
Разброс частиц, мм |
+1,2 <5% , -0,3 <5% |
Содержание влаги, форма Na+, % |
44-48 |
Обратимое набухание при переходе Na+ — Н+, % |
4 |
Удельный вес, влажная Na+— форма, г/мл |
1,29 |
Полная обменная емкость, Na+— форма,
— влажный катионит, по объему, г-экв/л, не менее— сухой катионит, по весу, г-экв/кг, не менее |
2,04,5 |
Максимальная рабочая температура, Na+— форма, ºС, не более |
150 |
Диапазон рН: — стабильности катионита— работы в Na+— форме |
0 – 14
6 – 10 |
Установка умягчения воды периодического действия
|
|
|
-Корпус фильтра из стекловолокна -1 |
|
-Контроллер - 1 |
|
-Электромеханический управляющий клапан - 1 |
|
-Сильнокислотный катионит |
|
-Трубопроводная обвязка и запорная арматура из ПВХ |
|
-Байпасная линия - комплект |
|
-Манометры - комплект |
|
-Пробоот |
Технические данные
|
Тип |
Производительность (м3/ч) |
Кол-во фильтр. материала л |
Обменная емкость загрузки, г-экв |
Расход соли на одну регенерацию, кг |
Емкость солевого бака, л |
Корпус фильтра, дюймы |
|
|
Qnom |
Qmax |
||||||
|
ДАТ-20 |
0.6 |
0.8 |
20 |
28 |
3 |
100 |
8×35 |
|
ДАТ-25 |
0.8 |
1.0 |
25 |
35 |
4 |
100 |
8×44 |
|
ДАТ-35 |
1.1 |
1.4 |
35 |
49 |
6 |
100 |
10×44 |
|
ДАТ-45 |
1.4 |
1.8 |
45 |
63 |
8 |
150 |
10×54 |
|
ДАТ-55 |
1.7 |
2.2 |
55 |
77 |
9 |
150 |
12×48 |
|
ДАТ-75 |
2.3 |
3.0 |
75 |
105 |
12 |
150 |
13×54 |
|
ДАТ-100 |
3.0 |
4.0 |
100 |
140 |
18 |
200 |
14×65 |
|
ДАТ-125 |
3.8 |
5.0 |
125 |
175 |
22 |
200 |
16×65 |
|
ДАТ-175 |
5.3 |
7.0 |
175 |
245 |
28 |
300 |
18×65 |
|
ДАТ-200 |
6.0 |
0.20 |
200 |
280 |
34 |
300 |
21×60 |
|
ДАТ-325 |
9.8 |
13.0 |
325 |
455 |
57 |
520 |
24×69 |
|
ДАТ-500 |
15.0 |
20.0 |
500 |
700 |
80 |
850 |
30×72 |
Установки периодического действия состоят из одной колонны, которую после проведения фильтроцикла останавливают на время проведения процесса регенерации.
Размеры установок умягчения воды периодического действия
|
Тип |
Габаритные размеры, мм |
Присоединительные размеры, дюйм |
Вес* фильтра с загрузкой и водой, кг |
Макс, поток сточных вод, м3/ч |
Кол-во стоков** для 1 регенерации, м3 |
||||
|
Диаметр А |
Высота B |
Диаметр D |
Вход |
Выход |
Дренаж |
||||
|
ДАТ-20 |
203 |
1070 |
470 |
1″ |
1″ |
½” |
40 |
0.3 |
0.5 |
|
ДАТ-25 |
203 |
1100 |
470 |
1″ |
1″ |
½” |
50 |
0.3 |
0.6 |
|
ДАТ-35 |
254 |
1290 |
470 |
1″ |
1″ |
½” |
70 |
0.5 |
0.8 |
|
ДАТ-45 |
254 |
1560 |
470 |
1″ |
1″ |
½” |
85 |
0.5 |
0.9 |
|
ДАТ-55 |
305 |
1410 |
530 |
1″ |
1″ |
½” |
105 |
0.8 |
1.3 |
|
ДАТ-75 |
330 |
1600 |
530 |
1″ |
1″ |
¾ “ |
140 |
0.9 |
1.5 |
|
ДАТ-100 |
355 |
1820 |
530 |
1″ |
1″ |
¾ “ |
200 |
1.1 |
2.0 |
|
ДАТ-125 |
406 |
1800 |
530 |
1″ |
1″ |
¾ “ |
240 |
1.6 |
2.7 |
|
ДАТ-175 |
450 |
1800 |
710 |
1,5” |
1,5” |
1″ |
250 |
2.3 |
3.7 |
|
ДАТ-200 |
533 |
1750 |
710 |
1,5” |
1,5” |
1″ |
420 |
2.3 |
4.0 |
|
ДАТ-325 |
610 |
2000 |
910 |
1,5” |
1,5” |
1″ |
615 |
3.4 |
6.2 |
|
ДАТ-500 |
762 |
2140 |
1090 |
2″ |
2″ |
¾ “ |
980 |
5.6 |
9.8 |
* ориентировочный вес одного фильтра для целей проектирования фундамента установки данные посчитаны только для оборудования с пластиковыми корпусами фильтров
** ориентировочные значения зависят от качества исходной воды
Установка умягчения воды непрерывного действия
|
|
|
-Корпус фильтра из стекловолокна -1 |
|
-Контроллер - 1 |
|
-Электромеханический управляющий клапан - 1 |
|
-Емкость для раствора соли - 1 |
|
-Сильнокислотный катионит |
|
-Трубопроводная обвязка и запорная арматура из ПВХ |
|
-Байпасная линия - комплект |
|
-Манометры - комплект |
|
-Импульсный расходомер |
|
-Пробоотборники |
Технические данные
|
Тип |
Производитель-ность* (м3/ч) |
Кол-во смолы*, л |
Обменная емкость загрузки*г-экв |
Расход соли на одну регенерацию кг |
Емкость солевого бака, л |
Корпус фильтра, дюймы |
|
|
Qnom |
Qmax |
||||||
|
ДАТ-100 Д |
3.0 |
4.0 |
100 |
140 |
18 |
200 |
14×65 |
|
ДАТ-125 Д |
3.8 |
5.0 |
125 |
175 |
22 |
200 |
16×65 |
|
ДАТ-175 Д |
5.3 |
7.0 |
175 |
245 |
28 |
300 |
18×65 |
|
ДАТ-200 Д |
6.0 |
8.0 |
200 |
280 |
34 |
300 |
21×60 |
|
ДАТ-325 Д |
9.8 |
13.0 |
325 |
455 |
57 |
500 |
24×69 |
|
ДАТ-500 |
15.0 |
20.0 |
500 |
700 |
80 |
850 |
30×72 |
Система работает в поддерживающем режиме — одна колонна в работе, другая в режиме регенерации или ожидания.
* производительность, количество и обменная емкость смолы, расход соли для регенерации указаны для одного фильтра.