7.2. Технологические схемы катионирования.

1. N а- катионирование.

1.1. одноступенчатое Nа-катионирование.

Остаточная жесткость воды - 0,05-0,1 мг-экв/ л.

2. двухступенчатое Nа- катионирование.

Остаточная жесткость- до 0,01мг-экв/ л.

Одно- и двухступенчатые схемы натрий-катионирования применяют для умягчения вод, не требующих предварительной очистки - из подземных источников, или из поверхностных источников при мутности до 8 мг/л и цветности до 30⁰. Если эти условия не выполнены, перед катионитовыми фильтрами предусматривают механические песчаные фильтры, а иногда и сооружения реагентной очистки воды.

2. Н-Nа- катионирование применяют в тех случаях, когда необходимо снизить и жесткость и щелочность воды.

2.1. Параллельное Н-Nа - катионирование.

Остаточная жесткость здесь 0,1 мг-экв/л, а щелочность- 0,4 мг-экв/л. схема применяется при тех же ограничениях по качеству воды, как и при натрий–катионировании. Кроме того, есть и дополнительные ограничения: С_Cl+C_SO4 < 4.0 мг-экв/л, C_Na<2.0 мг-экв/л.

Натрий-катионитовые фильтры второй ступени предусматривают, если требования по жесткости очень высокие. Такие фильтры позволяют получить воду с остаточной жесткостью до 0,03 мг-экв/л.

соотношение расходов в Н- и Na- катионитовых фильтрах рассчитывают в зависимости от состава исходной и требуемой воды.

2.2. последовательное Н- катионирование с «голодной регенерацией» и натрий- катионирование. При обычной регенерации производят перевод всей загрузки в Н- форму, для чего тратится количество кислоты, в 2-2,5 раза больше теоретического значения. Избыток кислоты при этом сбрасывается, а стоки кислые. При «голодной регенерации» расход кислоты равен теоретическому значению. в Н- форму переводятся только верхние слои, а нижние содержат катионы кальция, магния и натрия, которые в процессе работы поступают в воду и нейтрализуют повышенную кислотность. Остаточная жесткость фильтрата- 0,01 мг-экв/л, а щелочность- 0,7 мг-экв/л. в фильтрах первой ступени удаляется карбонатная жесткость, а в фильтрах второй ступени - некарбонатная.

И звестно большое число и других схем катионирования. Например, схема параллельного Н-Na- катионирования.

Преимущество этой схемы в том, что дегазации здесь подвергается не вся вода, а только ее часть, прошедшая Н- катионитовые фильтры, а это снижает стоимость дегазаторов.

Известна схема, в которой использован фильтр, загруженный и Н и Nа- катионитовой смолами (совместное Н-Nа- катионирование).

Здесь остаточная жесткость - 0,1-0,3 мг-экв/л, а щелочность- 1,0-1,2 мг-экв/л. недостаток – сложность регенерации фильтра первой ступени. Его верхнюю часть нужно регенерировать кислотой, а нижнюю - поваренной солью.

Перспективным направлением считается противоточное катионирование. Здесь фильтрование производится сверху вниз, а регенерационный раствор подается снизу. В результате внизу будет находиться хорошо отрегенерированная смола, что увеличивает эффект умягчения. Недостатки метода:

• необходимо использовать тщательно очищенный раствор соли, так как в противном случае может засориться дренаж.

• скорость протока воды при регенерации ограничена (до 8-10 м/ч), поскольку в противном случае легкая загрузка будет взвешиваться и эффект регенерации резко ухудшится.