Cтраница 1
![]() |
Схемы водоподготовительных установок. [1] |
Ионообменное фильтрование является обязательной конечной стадией обработки воды при всех возможных вариантах схем и осуществляется в виде Na-катиониро-вания, H-Na - катионирования и Н - ОН - ионирования воды. Осветлитель 2 предусматривает два основных варианта его использования: 1) осветление воды, когда в нем осуществляются процессы коагуляции и отстаивания воды и 2) умягчение воды, когда, помимо коагуляции, в нем проводят известкование, а также одновременно с известкованием магнезиальное обескремнивание воды. [2]
Ионообменное фильтрование воды является в настоящее время обязательной и основной стадией химической обработки воды для паровых отлов электростанций, независимо от качества исходной сырой воды. [3]
Но этим и ограничивается аналогия между механическим и ионообменным фильтрованием, так как происходящие в ионитных фильтрах процессы, разумеется, существенно отличаются от простого механического задержания присутствующей в воде взвеси. [4]
Несмотря на столь существенное различие между механическим и ионообменным фильтрованием воды, эти два процесса имеют много общих, в основном равнозначных элементов и понятий. В обоих случаях имеет место процесс просачивания обрабатываемой воды под некоторым напором через зернистые материалы. Причем зернистость и тех и других материалов имеет весьма близкие характеристики. Естественно, что при движении воды сквозь слой ионита последний оказывает сопротивление этому движению, в результате чего происходит потеря напора в ионитном фильтре. Однако в то время, как при механическом фильтровании потеря напора в процессе рабочего цикла фильтра постепенно увеличивается ( по мере задержания им содержащейся в воде взвеси), при ионообменном фильтровании начальная потеря напора, если и будет возрастать, то чрезвычайно медленно. [5]
Предотвращение образования накипи, биологических обрастаний и коррозии достигается защитой конструктивных материалов или ионообменным фильтрованием. Неизбежные потери воды за счет испарения и уноса приводят к росту концентраций микропримесей, вызывающих нежелательные явления. Степень минерализации воды достигает предела, при котором ее дальнейшее использование нецелесообразно. Кроме того, часть воды может намеренно сбрасываться в результате ее замены свежей водой. Количество сбрасываемой воды зависит от степени минерализации в процессе упаривания, а также потери стабильности вследствие нарушения углекислотного равновесия. Чтобы избежать нежелательных изменений физико-химического состава воды, необходимо производить частичное обессоливание подпиточной воды путем Н - катионирования и ОН-анионирова-ния, что осуществляется на установках ионного обмена. [6]
Из приведенных уравнений следует, что пит характеризуют условия протекания процесса обмена ионов в фильтре; при ионообменном фильтровании в одинаковых условиях они постоянны. Следовательно, величины п и т являются параметрами ионообменного фильтрования в условиях параллельного переноса фронта. [7]
В отличие от механического фильтрования воды, при котором состав растворенных в обрабатываемой воде веществ не претерпевает никаких изменений, ионообменное фильтрование воды имеет целью изменение в желаемом направлении ионного состава воды путем пропускания ее через специальные мелкозернистые вещества, называемые ионообменными материалами, или и о н и т а м и, которые загружаются в резервуары, называемые ионитными фильтрами. Поступающая - на такой фильтр под некоторым напором обрабатываемая вода просачивается через поры, образуемые зернами ионообменного материала, оставляя в снем часть своих ионов, взамен которых ионит отдает фильтруемой воде эквивалентное количество других ионов. Таким образом, в результате такого своеобразного обмена ионами происходит химическое изменение состава как фильтруемой воды, так и самого ионита. [8]
Отработанные растворы, содержащие соли двух различных металлов, например железа и цинка, проходят более сложную обработку и поступают первоначально на стадию ионообменного фильтрования с движущимся слоем адсорбента. На адсорбенте происходит разделение компонентов. Соли одного металла задерживаются ионообменными смолами, соли другого уносятся с раствором и подаются в камеру распылительной сушки Смола, насыщенная солями одного металла, поступает в десор-бер, где последовательно обрабатывается 30 - и 20 % - ным раствором серной кислоты. [9]
РВ, наиболее прочно связанных с зараженной поверхностью, смыванием с растворяющими жидкостями, а иногда даже снятием верхнего слоя ( окраски); обработкой газожидкостной или паро-эмульси-онной струей; стиркой; очисткой воды специальным ионообменным фильтрованием. [10]
Подземные, артезианские воды ( на рис. 10 - 1 они обозначены / а), в которых практически обычно отсутствуют взвешенные вещества, не требуют их осветления и поэтому обработка таких вод может ограничиваться только ионообменным фильтрованием по одной из трех схем в зависимости от предъявляемых требований к обработанной воде: а) Na-катионирование, если требуется только умягчение воды; б) H-Na - катионирование, если требуется, помимо умягчения, снижение щелочности или уменьшение солесодержания воды; в) Н - ОН-ионирова-ние, если требуется глубокое обессоливание воды. [11]
Поверхностные воды с относительно большим количеством взвешенных веществ ( на рис. 10 - 1 они обозначены 1в) освобождаются от них в осветлителе, после чего подвергаются механическому фильтрованию и далее комбинируются с одной из схем ионообменного фильтрования. При этом часто, в целях разгрузки ионообменной части водоподготовительной установки, одновременно с коагуляцией осуществляют в осветлителе частичное умягчение воды и снижение ее солесодержания путем известкования и магнезиального обескремнизания. Такие комбинированные схемы особенно целесообразны при обработке сильно минерализованных вод, поскольку даже при частичном их обессоливании методом ионного обмена требуются большие капитальные затраты вследствие высокой стоимости ионообменных смол. [12]
Поверхностные воды с незначительным содержанием взвешенных веществ ( на рис. 10 - 1 они обозначены 16) могут обрабатываться по так называемым прямоточным напорным схемам, в которых коагуляция и осветление в механических фильтрах комбинируют с одной из схем ионообменного фильтрования. [13]
![]() |
Схема напорного ( закрытого фильтра. [14] |
Напорные фильтры ( рис. 6 - 3) работают за счет давления воды, создаваемого насосом или напорным резервуаром, и выполняются в виде закрытых стальных вертикальных или горизонтальных цилиндрических резервуаров, рассчитанных на максимальный напор, создаваемый насосом, что позволяет увеличивать скорость фильтрования на этих фильтрах до 10 - 15 м / ч при механическом фильтровании и до 40 - 50 м / ч и выше при ионообменном фильтровании ( см. гл. [15]