Натрий-катионитный метод умягчения воды

12. Натрий-катионитный метод следует применять для умягчения подземных вод и вод поверхностных источников с мутностью не более 5-8 мг/л и цветностью не более 30 град. При натрий-катионировании щелочность воды не изменяется.

13. При одноступенчатом натрий-катионировании общая жесткость воды может быть снижена до 0,05-0,1 г-экв/куб.м, при двухступенчатом - до 0,01 г-экв/куб.м.

14. Объем катионита W(к), куб.м, в фильтрах первой ступени следует определять по формуле

#G0

(6)

где q(у) - расход умягченной воды, куб.м/ч;

Ж(о.исх) - общая жесткость исходной воды, г-экв/куб.м;

#G0	- рабочая обменная емкость катионита при натрий-катионировании; г-экв/куб.м;

n(р) - число регенераций каждого фильтра в сутки, принимаемое в пределах от одной до трех.

#G0 15. Рабочую обменную емкость катионита при натрий-катионировании

, г-экв/куб.м,

следует определять по формуле

#G0

(7)

#G0 где		- коэффициент эффективности регенерации натрий-катионита, учитывающий неполноту регенерации катионита, принимаемый по табл. 1;
		- коэффициент, учитывающий снижение обменной емкости катионита по
				вследствие частичного задержания катионитов
			, принимаемый по табл. 2, в которой
		- концентрация натрия в исходной воде, г-экв/куб.м

Таблица 1

#G0 Удельный расход поваренной соли на регенерацию катионита, г на г-экв рабочей обменной емкости	100	150	200	250	300
Коэффициент эффективности регенерации катионита	0,62	0,74	0,81	0,86	0,9

Таблица 2

#G0	0,01	0,05	0,1	0,5	1	5	10
	0,93	0,88	0,83	0,7	0,65	0,54	0,5

Е(полн) - полная обменная емкость катионита, г-экв/куб.м, определяемая по заводским паспортным данным. При отсутствии таких данных при расчетах допускается принимать: для сульфоугля крупностью 0,5-1,1 мм 500 г-экв/куб.м; для катионита КУ-2 крупностью 0,8-1,2 мм - 1500-1700 г-экв/куб.м;

q(уд) - удельный расход воды на отмывку катионита, куб.м на 1 куб.м катионита, принимаемый равным для сульфоугля - 4 и для КУ-2 - 6.

16. Площадь катионитных фильтров первой ступени F(к), кв.м, следует определять по формуле

#G0

(8)

где Н(к) - высота слоя катионита в фильтре, принимаемая от 2 до 2,5 м (большую высоту загрузки следует принимать при жесткости воды более 10 г-экв/куб.м);

W(к) - определяется по формуле (6).

Количество катионитных фильтров первой ступени надлежит принимать: рабочих - не менее двух, резервных - один.

17. Скорость фильтрования воды через катионит для напорных фильтров первой ступени при нормальном режиме не должна превышать при общей жесткости воды:

до 5 г-экв/куб.м - 25 м/ч;

5-10 г-экв/куб.м - 15 м/ч;

10-15 г-экв/куб.м - 10 м/ч.

Примечание. Допускается кратковременное увеличение скорости фильтрования на 10 м/ч по сравнению с указанными выше при выключении фильтров на регенерацию или ремонт.

18. Потерю напора в напорных катионитных фильтрах при фильтровании следует определять как сумму потерь напора в коммуникациях фильтра, в дренаже и катионите. Потерю напора в фильтре следует принимать по табл. 3.

Таблица 3

#G0Высота слоя, м, катионита крупностью 0,5-1,1 мм	Потери напора, м, в напорном катионитном фильтре при скорости фильтрования, м/ч
или 0,8-1,2 мм	5	10	15	20	25
2	4	5	5,5	6	7
2,5	4,5	5,5	6	6,5	7,5

19. В открытых катионитных фильтрах слой воды над катионитом следует принимать 2,5 - 3 м и скорость фильтрования не более 15 м/ч.

20. Интенсивность подачи воды для взрыхления катионита следует принимать 4 л/(с·кв.м) при крупности зерен катионита 0,5-1,1 мм и 5 л/(с·кв.м) при крупности 0,8-1,2 мм. Продолжительность взрыхления надлежит принимать 20-30 мин. Подачу воды на взрыхление катионита следует предусматривать согласно п. 6.117.

21. Регенерацию загрузки катионитных фильтров следует предусматривать технической поваренной солью. Расход поваренной соли Р(с) кг, на одну регенерацию натрий-катионитного фильтра первой ступени следует определять по формуле

#G0

(9)

где f(к) - площадь одного фильтра, кв.м;

Н(к) - высота слоя катионита в фильтре, м, принимаемая согласно п. 16;

#G0	- рабочая обменная емкость катионита, г-экв/куб.м, принимаемая согласно п. 15;

а(с) - удельный расход соли на 1 г-экв рабочей обменной емкости катионита, принимаемый 120-150 г/г-экв для фильтров первой ступени при двухступенчатой схеме и 150-200 г/г-экв при одноступенчатой схеме.

Жесткость умягченной воды при различных удельных расходах соли приведена на рис. 1.

Рис. 1. График для определения остаточной жесткости воды, умягченной одноступенчатым натрий-катионированием

Концентрацию регенерационного раствора для фильтров первой ступени следует принимать 5-8%.

Скорость фильтрования регенерационного раствора через катионит фильтров первой ступени следует принимать 3-4 м/ч; скорость фильтрования исходной воды для отмывки катионита - 6-8 м/ч, удельный расход отмывочной воды - 5-6 куб.м на 1куб.м катионита.

22. Натрий-катионитные фильтры второй ступени следует рассчитывать согласно пп. 20, 21, при этом следует принимать: высоту слоя катионита - 1,5 м; скорость фильтрования - не более 40 м/ч; удельный расход соли для регенерации катионита в фильтрах второй ступени 300-400 г на 1 г-экв задержанных катионов жесткости; концентрацию регенерационного раствора - 8-12 %.

Потерю напора в фильтре второй ступени следует принимать 13-15 м.

Отмывку катионита в фильтрах второй ступени надлежит предусматривать фильтратом первой ступени.

При расчете фильтров второй ступени общую жесткость поступающей на них воды следует принимать 0,1 г-экв/куб.м, рабочую емкость поглощения катионита - 250-300 г-экв/куб.м.

23. При обосновании для умягчения воды повышенной минерализации допускается применение схем противоточного или ступенчато-противоточного натрий-катионирования.