- •1. Общие сведения
- •2. Принцип работы водоподготовительных установок.
- •3. Процесс обработки воды протекает таким образом.
- •4. Оборудование катионитовой химводоочистки.
- •5. Сущность процесса катионирования воды.
- •6. Контроль процесса и оценка работы катионитовых фильтров.
- •7. Требования на безопасности труда.
- •8. Цель работы и рабочее задание.
- •9. Описание лабораторной установки.
- •10. Указания по выполнению экспериментов.
- •12. Содержание отчета
- •13. Вопросы для защиты выполненной работы
- •14. Литература.
7. Требования на безопасности труда.
Аппаратчик ХВО обязан строго выполнять ПТБ на участке химводоподготовки.
Нарушение ПТБ и производственной санитарии ведет к несчастным случаям.
Аппаратчик ХВО обязан знать:
а) правила пользования средствами пожаротушения и их местонахождение,
6) правила пользования средствами защиты органов дыхания,
в) правила эвакуации пострадавших от вредных веществ и способы оказания первой помощи.
При возникновении пожара аппаратчик ХВО должен немедленно сообщить начальнику смены и принять меры ликвидации пожара.
8. Цель работы и рабочее задание.
Целью работы является изучение работы катионитовых установок, ведение правильного режима химической очистки воды, с воспроизведением всем режимов работы установки, контролем параметров работы. Работа проводится на макете действующего химического Nа - катионитового фильтра.
В ходе работы необходимо определить:
a) качество исходной (сырой) воды и умягченной;
6) количество умягченной воды, выдаваемое фильтрами за фильтроцикл;
в) продолжительность фильтроцикла;
г) потерю напора в катионитовых фильтрах;
д) объем катионита, требующийся для фильтра;
е) количество соли, израсходованной на регенерацию фильтра,
ж) количество воды, израсходованной на собственные нужды фильтров.
При выполнении рабочего задания воспроизвести последовательно все режимы работы Nа - катионитового фильтра на лабораторной установке.
9. Описание лабораторной установки.
Схема лабораторной установки приведена на рис. 3. Основным элементам установки является макет Nа-катионитового фильтра 1, соединенного трубопроводами с источником рабочей (сырой) воды (городской водопровод), баков для приготовления раствора соли, канализацией. На трубопроводах подачи воды и соляного раствора установлены вентили, позволяющие моделировать любой режим работы химводоочистки. Отводы до и после фильтра позволяют отбирать пробы воды до и после химочистки, а также в режиме взрыхления и отмывки. Для измерения расходов воды на подающем трубопрводе установлен счетчик для измерения расходов воды на различных режимах работы установки.
10. Указания по выполнению экспериментов.
Приступать к работе можно только с разрешения преподавателя. Работа выполняется под непосредственным наблюдением лаборанта, с соблюдением всех правил техники безопасности на участке химводоочистки.
В последовательности воспроизводятся следующие режимы работы.
Взрыхление.
Взрыхление катионита происходит сырой водой, для чего сначала открывается кран № 2 на линии подвода взрыхляющей воды. При этом вода поступает в фильтр снизу вверх, взрыхляет сульфоуголь и уходит в канализацию при плавном открытии крана № 6.
Интенсивность взрыхления контролирует, отбирая в стакан пробы воды, вытекающей из фильтра через кран № 6. Пробы берут каждые 3 - 5 минут из отборного крана № 6, в случае появления крупных частиц сульфоугля, быстрооседающих на дно стакана, кран № 6 перекрывают на 0,5 - 1 оборот и снова берут пробу, проверяя ее на наличие крупных частиц сульфоугля.
Продолжительность взрыхления обычно не превышает 30 - 40 минут, если вода мутная, то взрыхление продолжается да тех пор, пока не наступит осветление воды, выходящей из фильтра.
При взрыхлении нельзя допускать чтобы прекращалась подача воды, так как эта приводит к подсосу воздуха в толщу сульфоугля и ухудшает работу фильтра.
По окончании взрыхления медленно закрывают кран № 6 затем кран № 7. После взрыхления фильтру дают постоять 10 минут, чтобы дать осесть зернам катионита.
Регенерация.
В солерастворитель наливают воды, открывая кран № 3, и засыпают поваренную соль в количестве ХХХ на 1 литр воды, чтобы получить 6 - 8 % солевой раствор. После получения солевого раствора заданной концентрации в нужном объеме, открывают кран № 5 для поступления солевого раствора в фильтр при этом кран № 3 должен быть закрыт. Одновременно для наблюдения за напором воды в фильтре приоткрывают кран на воздушнике и вентиль № 7 для отбора проб воды, вытекающей из фильтра.
Если через воздушник перестает идти вода, то это свидетельствует о начале опорожнения фильтра, и в этом случае нужно уменьшить скорость вытекания воды из фильтра, прикрыв немного кран № 7 с таким расчетом, чтобы из воздушника снова пошла вода.
Скорость пропускания раствора через катионит должна составлять 5-7 м/ч, при такой скорости длительность пропускания солевого раствора в фильтр составляет примерно 10 - 15 минут.
Впуск солевого раствора прекращают, когда пропущено нужное количество соли для регенерации в соответствии с подсчетом.
По окончании впуска солевого раствора, закрывают последовательно кран № 7 на катионитовом фильтре и затем кран № 5 на баке, после этого дают фильтру постоять в течении 15 минут под солевым раствором для того, чтобы прошел полный процесс регенерации и затем приступают к отрмывке катионита от солей жесткости.
Отмывка в дренаж.
Открывают кран № 4, подающий воду на фильтр, а затем кран № 2, подающий воду в дренаж. Скорость отмывки в дренаж поддерживается 5-8 м/ч. Продолжительность отмывки в дренаж при такой скорости фильтрования составляет до рабочей жесткости от 200 мкг*экв/л - 30-40 минут.
Умягчение.
При включении фильтра на умягчение открывают кран № 4, затем кран № 7. Степень открытия крана меняют в зависимости от того, какая требуется производительность фильтра. Производительность фильтра определяется по расходомеру. Скорость фильтрования воды через сульфоуголь (смолу) может колебаться в пределах от 5 до 25 м/ч. Большая скорость фильтрации нежелательна, т. к. возможно сильное уплотнение слоев катионита. Кроме того, при большой скорости фильтрации и большой жесткости исходной воды возможен проскок солей жесткости в умягченную воду. При повышенной жесткости исходной воды скорость фильтрования не должна превышать 10-12 м/ч особенно для установок малой производительности. Также нежелательно фильтрование воды со скоростью меньше 5 м/ч, т. к. в этом случае возможно увеличение жесткости умягченной воды и частичная пептизация сульфоугля, т. е. переход угля в коллоидное состояние.
При включении в работу фильтра, стоящего в резерве не под солевым раствором, также необходимо сначала произвести отливку в дренаж и только после этого, как анализ воды покажет, что жесткость не превышает 200 мкг-экв/л фильтр можно включить в работу.
Процесс умягчения заканчивается, когда жесткость умягченной воды достигает 200 мкг-экв/л. В этом случае фильтр отключают закрыв последовательно краны № 7, № 1 т. к. фильтр ставят на регенерацию.
При эксплуатации катионитових фильтров необходимо следить за тем, чтобы в толщу сульфоугля (смолы) не попал воздух, т. к. при засасывании воздуха в толщу катионита падает производительность фильтра. Воздух препятствует доступу воды и регенерационного раствора к частицам катионита. Поэтому в процессе умягчения следует периодически 1 - 2 раза в смену открывать задвижку "воздушник" для того, чтобы удалить скопившейся в фильтре воздух. Если по каким либо обстоятельствам воду из фильтра спустили, то заполнить фильтр водой нужно снизу через задвижку № 1 при открытом воздушнике, заполнение фильтра водой ведут очень медленно, чтобы воздух успел выйти из слоя катионита.
Обработка результатов измерений
Объём катионита, требующийся для заполнения фильтров, определяется по формуле:
где расчётный расход исходной воды, м3/ч.
период между регенерациями, ч.
общая жесткость исходной воды
объёмная способность катионита .
Пример: Расход исходной воды через химводоочистку составляет Qvp = 116118 кг/ч,
период между регенерациями составляет j = 8 часов (14, с. 135), общая жесткость исходной воды составит: Жо = 6,65 мг*экв/кг, обменная способность катионита Е = 300 г*экв/мЗ .
Фактический межрегенерационный период можно определить, зная QVP - расчетный расход исходной воды, м3/ч, перепад напора на фильтре, ионообменная способность катионита, площадь рабочего слоя катионита.
Число регенераций в сутки определяется: ,
где 1,5 - продолжительность процесса регенерации, ч.(14, с. 136).
Количество соли, израсходованное на одну регенерацию, кг:
где удельный расход соли,
Необходимый объем раствора соли (объем солерастворителя), м3: