Ionenaustauscherharze: Anwendung. Wie effektiv sind sie bei der Wasserreinigung? Mögliche Störungen im Betrieb der Kationenaustauscheranlage und deren Beseitigung. Anleitung zur Regeneration der Aragon-Filterpatrone

Das Kühlmittel in Zentralheizungssystemen durchläuft den Heizpunkt, bevor es direkt in die Heizkörperabschnitte jeder Wohnung und jedes einzelnen Raums gelangt. In einer solchen Einheit wird das Wasser auf die Auslegungstemperatur gebracht und das Gleichgewicht wird durch die Tatsache gewährleistet, dass der Kreislauf der Aufzugsheizung ordnungsgemäß funktioniert. Einen solchen Aufzug finden Sie im Keller jedes mehrstöckigen Gebäudes, das über eine zentrale Autobahn beheizt wird.

Das Funktionsprinzip des Knotens

Wenn man versteht, was ein Aufzug ist, ist es erwähnenswert, dass dieser Komplex mit seiner Hilfe Wärmenetze und private Verbraucher verbinden muss. Die Wärmeeinheit ist ein Modul, das die Funktionen einer Pumpausrüstung übernimmt. Um zu sehen, was ein Aufzug in einer Heizungsanlage ist, muss man in den Keller fast jedes Mehrfamilienhauses gehen. Dort finden Sie zwischen den Absperrventilen und Druckmessern das gewünschte Element der Heizungsanlage (das Diagramm ist in der Abbildung unten dargestellt).

Um herauszufinden, was ein Aufzug ist, lohnt es sich, seine Funktionalität anhand der von ihm ausgeführten Aufgaben zu bestimmen. Dazu gehört die Umverteilung des Drucks im Heizsystem und gleichzeitig die Abgabe von Kühlmittel mit einer akzeptablen Temperatur. Tatsächlich verdoppelt sich das Wasservolumen, indem es sich entlang der Leitungen vom Heizraum bewegt. Dieser Effekt wird durch die Anwesenheit von Wasser in einem separaten, verschlossenen Gefäß erreicht.

Die Temperatur des aus dem Heizraum kommenden Kühlmittels liegt normalerweise im Bereich von 105–150 °C. Aus Sicherheitsgründen ist eine Verwendung mit diesem Parameter im häuslichen Umfeld nicht möglich.

Behördliche Dokumente regeln den Grenztemperaturwert für das Kühlmittel, der nicht mehr als 95 0 C betragen sollte.

Als Referenz. Derzeit wird die von SanPin vorgesehene Senkung der Warmwassertemperatur von 60 0 C auf 50 0 C unter Berufung auf die Notwendigkeit der Ressourceneinsparung aktiv diskutiert. Wie Experten anmerken, wird der Verbraucher einen so minimalen Unterschied nicht bemerken, und um täglich eine ordnungsgemäße Desinfektion des Wassers in den Leitungen zu gewährleisten, wird empfohlen, die Temperatur auf 70 °C zu erhöhen. Es ist noch zu früh, um zu beurteilen, wie rational und durchdacht dies ist Initiative ist. Es wurden noch keine Änderungen an SanPin vorgenommen.

Zurück zum Thema des Heizsystemaufzugs stellen wir fest, dass er für die Temperatur im System sorgt. Dank dieser Maßnahmen ist es möglich, Risiken zu reduzieren:

• Bei überhitzten Batterien kann es leicht zu Verbrennungen kommen;
• Heizkörper sind nicht immer in der Lage, einer langfristigen Einwirkung erhöhter Kühlmitteltemperaturen unter Druck standzuhalten;
• Die Verkabelung von Polymer- oder Metall-Kunststoff-Rohren sieht deren Verwendung mit solch heißen Kühlmitteln nicht vor.

Warum ist dieser spezielle Knoten praktisch?

Man hört die Meinung, dass es bei diesem Funktionsprinzip bequemer wäre, keinen Heizaufzug zu verwenden, sondern direkt Wasser mit niedrigerer Temperatur zuzuführen. Diese Meinung ist jedoch falsch, da zur Übertragung des kälteren Kühlmittels die Durchmesser der Leitungen deutlich vergrößert werden müssen.

VIDEO: Aufzugseinheit der Zentralheizung

Tatsächlich ermöglicht eine kompetente Auslegung einer thermischen Heizeinheit, einen Teil des bereits abgekühlten Rücklaufvolumens in das Vorlaufwasservolumen einzumischen. Obwohl einige Quellen die Aufzugseinheit des Heizsystems als veraltete hydraulische Ausrüstung bezeichnen, hat sie sich im Betrieb als effektiv erwiesen. Modernere Geräte, die anstelle der Aufzugseinheitsschaltung verwendet werden, sind die folgenden Typen:

• Plattenwärmetauscher;
• Mischer mit Dreiwegeventil.

Aufzugsbetrieb

Betrachtet man die Aufzugseinheit des Heizsystems, was sie ist und wie sie funktioniert, ist es erwähnenswert, dass die Arbeitskonstruktion der von Wasserpumpen ähnelt. Der Betrieb erfordert jedoch keine Energieübertragung von anderen Systemen. Es zeigt seine Zuverlässigkeit unter bestimmten Bedingungen.

Von außen ähnelt der Basisteil des Geräts einem hydraulischen T-Stück, das am Rücklaufzweig montiert ist. Durch ein Standard-T-Stück würde das Kühlmittel jedoch problemlos in die Rücklaufleitung eindringen, ohne die Kühler zu passieren. Ein solches Verhalten wäre bedeutungslos.

Standard-Aufzugslayout

Das klassische Diagramm der Aufzugseinheit der Heizungsanlage enthält folgende Komponenten:

• Eine Vorkammer, ein Zuleitungsrohr, an dessen Ende sich eine Düse mit einem bestimmten Durchmesser befindet. Das Kühlmittel gelangt über die Rücklaufleitung hinein.
• Im Auslassteil ist ein Diffusor montiert. Es transportiert Wasser zu den Verbrauchern.

Heute gibt es Geräte, bei denen der Durchmesser der Düse durch einen elektrischen Antrieb verstellt wird. Dadurch ist es möglich, die Kühlmitteltemperatur automatisch zu optimieren.

Die Wahl einer Einheit mit Elektroantrieb basiert auf der Tatsache, dass der Kühlmittelmischungskoeffizient im Bereich von 2 bis 5 geändert werden kann, was bei Aufzügen, bei denen der Düsendurchmesser nicht einstellbar ist, nicht möglich ist. Somit ermöglicht ein System mit verstellbarer Düse erhebliche Heizkosteneinsparungen, was in Häusern möglich ist, in denen zentrale Zähler installiert sind.

Struktur

Wie funktioniert ein Wärmekreislauf?

Generell lässt sich das Funktionsprinzip wie folgt beschreiben:

• Wasser bewegt sich entlang der Leitung vom Heizraum zum Eingang der Düse;
• beim Durchgang entlang eines kleinen Durchmessers erhöht sich die Geschwindigkeit des Arbeitskühlmittels deutlich;
• es entsteht ein Bereich mit leichtem Vakuum;
• durch den entstehenden Unterdruck wird Wasser aus dem Rücklauf angesaugt;
• Turbulente Strömungen in einer homogenen Masse werden durch den Diffusor zum Auslass geleitet.

Auf dem Arbeitsdiagramm können Sie alles genauer sehen.

Für einen effizienten Betrieb des Systems, das den Kreislauf der Aufzugseinheit des Heizsystems umfasst, muss sichergestellt werden, dass der Druck zwischen Vor- und Rücklauf größer ist als der Wert des berechneten hydraulischen Widerstands.

Nachteile des Systems

Neben positiven Eigenschaften hat eine Wärmeeinheit oder ein Wärmeeinheitendiagramm einen gewissen Nachteil. Sie sind wie folgt. Der Aufzug der Heizungsanlage verfügt nicht über die Möglichkeit, die Ausgangstemperatur des Gemisches anzupassen. In einer solchen Situation müssen Sie das erwärmte Kühlmittel aus der Hauptleitung oder aus der Rücklaufleitung messen. Eine Senkung der Temperatur ist nur durch eine Änderung der Düsenabmessungen möglich, was baulich nicht möglich ist.

In manchen Fällen helfen Aufzüge mit Elektroantrieb. Ihr Design beinhaltet einen mechanischen Antrieb. Der Antrieb dieser Einheit erfolgt über einen Elektroantrieb. Auf diese Weise ist es möglich, den Durchmesser der Düse zu variieren. Das Grundelement dieser Konstruktion ist die Drosselnadel, die eine konische Form hat. Es passt in das Loch entlang des Innendurchmessers der Struktur. Über eine bestimmte Strecke hinweg gelingt es ihm, die Temperatur der Mischung durch Veränderung des Düsendurchmessers präzise anzupassen.

An der Welle kann sowohl ein Handantrieb in Form eines Handgriffs als auch ein fernstartbarer Elektroantrieb montiert werden.

Dank dieser modernisierten Lösungen muss der Heizraum im Keller nicht erheblich und kostspielig umgerüstet werden. Um ein modernes Heizgerät zu erhalten, genügt die Montage des Reglers.

Störungen

In den meisten Fällen werden Ausfälle durch folgende Faktoren verursacht:

• Verstopfung der Ausrüstung;
• eine allmähliche Vergrößerung des Düsendurchmessers während des Betriebs, wodurch die Temperatur des Kühlmittels schwieriger zu kontrollieren ist;
• verstopfte Schlammfänger;
• Aufschlüsselung der Armaturen;
• Versagen von Regulierungsbehörden usw.

Es ist nicht schwer, den Ausfall dieses Geräts festzustellen; es wirkt sich sofort auf die Temperatur des Kühlmittels und dessen starken Abfall aus. Bei geringfügigen Abweichungen von der Norm handelt es sich höchstwahrscheinlich um eine Verstopfung oder eine leichte Vergrößerung des Düsendurchmessers. Wenn der Unterschied sehr groß ist (mehr als 5 Grad), müssen Sie eine Diagnose durchführen und einen Spezialisten zur Reparatur rufen.

Der Durchmesser der Düse vergrößert sich entweder durch Korrosion bei Kontakt mit Wasser oder durch unfreiwilliges Bohren. Beides führt letztlich zu einem Ungleichgewicht im System und muss umgehend behoben werden.

Sie müssen wissen, dass moderne modernisierte Anlagen mit Stromverbrauchsmessgeräten betrieben werden können. Ohne dieses Gerät im Heizkreislauf ist es schwierig, einen wirtschaftlichen Effekt zu erzielen. Durch die Installation von Wärme- und Warmwasserzählern können die Stromrechnungen erheblich gesenkt werden.

VIDEO: Wie das Gerät funktioniert

Verfüllungen in komplexen Wasseraufbereitungssystemen spielen eine wichtige Rolle: Sie neutralisieren schädliche chemische und organische Verunreinigungen, machen das Wasser weicher, verbessern seine Leistung usw.

Am Meisten verwendet Hinterfüllung Sind:

1. Ionenaustauscherharz;

2. Quarzsand;

3. Aktivkohle;

4. Multifunktionale Hinterfüllungen.

Irgendeine Hinterfüllung Spaltentypfilter Zur Wasserreinigung ist alle paar Jahre ein kompletter Austausch der Verfüllung erforderlich – die Häufigkeit wird im Einzelfall von einem Fachmann gesondert festgelegt. In der Regel „meldet“ die Wasseraufbereitungsanlage selbst die Notwendigkeit dieses Verfahrens, indem sie die Reinigungseffizienz verringert. Die Entfernung von Eisen aus dem Wasser beginnt zu scheitern, Eiseneisen kann durchbrechen und die Regeneration der Verfüllung führt zu einem unbefriedigenden Effekt. Das Gleiche gilt für Wasserenthärter: Härtesalze dringen ungehindert in die technischen Systeme des Hauses ein und bilden nach dem Trocknen der Wassertröpfchen Kalkablagerungen und weißliche Flecken.

Ungefähre Lebensdauer der Hinterfüllungen: Ionenaustauscherharz- bis zu 5 Jahre, Aufschubmaterialien- bis zu 5 Jahre, Aktivkohle aus Kokosnuss- bis zu 3 Jahre, aktivierte Birkenkohle- bis zu 2 Jahre, Quarzsand Und mehrschichtige Hinterfüllung zur Wasserklärung bis zu 3 Jahre.

Die Grundregel, die bei der Auswahl der Hinterfüllung für ein Filtersystem beachtet werden muss, besteht darin, dass die Menge der Hinterfüllung genau der Größe des Filters entspricht. Dadurch können Sie die Steuereinheit richtig konfigurieren und den effizientesten Betrieb des gesamten Systems erzielen.

Ionenaustauscherharz nicht mehr als 75 % des Gesamtvolumens der Filtersäule werden verfüllt; andere Verfüllungen werden in einer Schicht von nicht mehr als 1 m verfüllt (andernfalls werden sie nicht ausreichend gelockert und rückgespült).

Lebensdauer Filterbeladung hängt direkt vom Verschmutzungsgrad des Quellwassers, dem Wasserverbrauch und der Stabilität der Steuerungsautomatisierung ab. Typischerweise die durchschnittliche Lebensdauer der Last Eisenentferner beträgt 3 - 5 Jahre, und Weichmacher 5 - 6 Jahre. Meistens müssen sie jedoch gleichzeitig gewechselt werden, da der Eisenentferner, dessen Lebensdauer erschöpft ist, beginnt, nicht entfernte Verunreinigungen teilweise durchzulassen, was sich nachteilig auf das Filtermedium des Enthärters auswirkt. Und wenn die Entscheidung getroffen wird, die Filterbeladung des Enteiseners zu ändern, ist es auch an der Zeit, die Beladung des Enthärters zu ändern.

Um sicherzustellen, dass sich der Austausch des Füllers nicht als nutzlos erweist, empfiehlt es sich, vor der Durchführung der Arbeiten eine Analyse des Quellwassers und eine Diagnose der Funktion der Steuerventile durchzuführen. Sehr oft ist die Ursache eine schlechte Wasserreinigung Regelventil einer der Filter. Außerdem kann sich die Qualität des Quellwassers über viele Jahre des Betriebs des Systems ändern (sowohl zum Schlechteren als auch zum Besseren). Gemäß den Regeln muss alle 6 Monate eine Analyse des Eingangswassers für Haushaltsverbraucher durchgeführt werden häufiger bei kritischen Fällen (wichtige technologische Prozesse in Industrieanlagen). Es ist möglich, dass die Zusammensetzung der Ausrüstung oder die Art der Filtermedien geändert oder die Ventilelektronik neu programmiert werden muss.

Die Wartung der Wasseraufbereitung ist für Ihre Gesundheit sehr wichtig. Daher sollte die regelmäßige Systemwartung ein Teil Ihres Privatlebens sein.

Die Beladung des Kationenaustauschers muss manuell durch die obere Luke des Filters oder mithilfe einer hydraulischen Beladungsvorrichtung erfolgen.  

Der Kationenaustauscher wird in einen zu zwei Dritteln mit Wasser gefüllten Filter gefüllt. Bei der Beladung wird der Quellkoeffizient des Kationenaustauschers berücksichtigt und daraus die Beladungshöhe des Trockengutes ermittelt. Anschließend wird der Kationenaustauscher mit einem Wasserstrom von unten nach oben von den Feinanteilen gewaschen. Darüber hinaus wird der Na-Kationenaustauscher durch fließendes Wasser von oben nach unten aus saurem Wasser ausgewaschen.  

Nach dem Einbringen des Kationenaustauschers in einen mit Wasser oder NaCl-Lösung gefüllten Filter, dem Quellen des Ionenaustauschers für 24 Stunden, wird dieser von unten nach oben gewaschen, die Fein- und Schmutzschicht wird von der Oberfläche entfernt und die Schichthöhe wird auf gebracht normal. Anschließend wird der Filter verschlossen, von unten mit Wasser gefüllt und mit Säure bei einem Verbrauch von 100 % H2SO4 von 17 bis 25 kg pro 1 m3 Kationenaustauscher regeneriert. Nachdem dem Filter die erforderliche Menge starker Säure zugeführt wurde, wird der Durchfluss gestoppt und die Wasserzufuhr mit der gleichen Geschwindigkeit fortgesetzt, wobei die verbrauchte, normalerweise neutrale Regenerationslösung, die mit Gips übersättigt ist, verworfen wird. Die ab dem Zeitpunkt der Unterbrechung der Säurezufuhr abgelassene Lösungsmenge muss dem Volumen des in den Filter geladenen Kationenaustauschers entsprechen. Nachdem diese Lösungsmenge abgelassen und ihre Härte auf 10–15 mEq/l reduziert wurde, beginnen sie mit der Befüllung des Tanks zur Wiederverwertung der verbrauchten sauren Regenerationslösung oder des Auflockerungstanks. Wenn das Reinigungswasser nach dem Befüllen immer noch hart ist, fahren Sie mit dem Waschen fort, indem Sie das Waschwasser in die Kanalisation ablassen.  

Nachdem der Kationenaustauscher in den Filter geladen, von unten nach oben gewaschen und eine Fein- und Schmutzschicht von der Oberfläche entfernt wurde, wird der Filter von unten mit Wasser gefüllt und mit Säure bei einem Verbrauch von 100 % H2SO4 von 17 bis 25 regeneriert kg pro 1 m3 Kationenaustauscher.  

Nach der Beladung des Kationenaustauschers wird dieser im Gegenstrom mit einer Geschwindigkeit von 8 – 10 m/h zu leichtem Wasser gewaschen.  

Formel (2) hat eine gewisse praktische Bedeutung: Nachdem Sie den Koeffizienten K bestimmt haben, können Sie leicht das Volumen der Kationenaustauscherbeladung berechnen, das erforderlich ist, um die erforderliche Lösungsmenge in einer bestimmten Zeit zu verarbeiten. Bei einer gegebenen Menge an beladenem Kationenaustauscherharz ist es möglich, die Verarbeitungszeit des Ionenaustauscherharzes zu bestimmen.  

Der Absetzbehälter und der Sättiger wurden installiert, und die Erweiterung des Kationenaustauscherteils der Wasseraufbereitung wurde von der Werkstatt durchgeführt, indem die Höhe der Filter um 1 m mit entsprechender Beladung des Kationenaustauschers erhöht und Glaukonit durch sulfonierten Kohlenstoff ersetzt wurde .  

Vor der Beladung von Kationenaustauscherfiltern wird auf deren Höhe mit Kreide eine Markierung angebracht, bis zu welcher Höhe der Kationenaustauscher beladen werden soll, bzw. das für die Beladung erforderliche Gewicht bzw. Volumen des Kationenaustauschers ermittelt. Der Grad seiner Schwellung sollte berücksichtigt werden.  

Für eine rationelle Wahl des Schemas und Designs des H-Kationenaustauscherfilters einer Entsalzungsanlage in Bezug auf die spezifische Wasserzusammensetzung und die Regenerationsbedingungen ist es notwendig, Folgendes zu bestimmen: die Höhe der Kationenaustauscherharzschicht, die sein muss vollständig mit Säure regeneriert, und der spezifische Säureverbrauch sorgt für eine vollständige Regeneration des erforderlichen Teils der Kationenaustauscherharzbeladung.  

Um die Zuverlässigkeit des Filterbetriebs zu erhöhen, muss der tatsächliche Säureverbrauch um 20 - 30 % gegenüber dem ermittelten erhöht werden. Es ist zu beachten, dass die Gesamtbeladungshöhe des Kationenaustauschers so gewählt werden sollte, dass bei einem gegebenen spezifischen Verbrauch für die Regeneration der Schutzschicht deren Überschuss in den nachfolgenden Schichten des Kationenaustauschers absorbiert wird das Regenerat. Für Salzsäure stellt die Einhaltung der genannten Bedingungen keine Schwierigkeiten dar, da selbst bei stöchiometrischem Verbrauch zur Regeneration die Höhe der vollständig regenerierten Kationenaustauscherschicht die Höhe der Schutzschicht deutlich übersteigt. Bei Schwefelsäure ist die Gewährleistung dieser Bedingungen etwas schwierig. Wie aus § 5.7 hervorgeht, ist es jedoch bei Erfüllung bestimmter Voraussetzungen möglich, den erforderlichen Regenerationsgrad einer gegebenen Schichthöhe und der entsprechenden Bearbeitungstiefe sicherzustellen.  

Tatsächlich entfernen bei der Direktfluss-Nonation aufgrund der etablierten Ionenverteilung in der Säule vor der Regeneration Calcium- und Magnesiumionen, die während der Regeneration durch eine Säurelösung verdrängt werden, Natriumionen aus dem Kationenaustauscher, wodurch nach der Regeneration die Kationenaustauscher enthält praktisch keine Natriumionen. Bei der Gegenstromregeneration werden Natriumionen nur durch einwertige Wasserstoffionen ersetzt und passieren die gesamte Kationenaustauscher-Beladungsschicht. Aus diesen Gründen scheint es uns, dass die Gegenstrommethode der Regeneration und Ae unter normalen Bedingungen der H-Kationisierung breite Anwendung gefunden hat.  

Nach diesen Standards beträgt der Zusatz zu Ionenaustauschfiltern im ersten Betriebsjahr 20 % für sulfonierte Kohle, 15 % für Kationenaustauscherharz KU-2, in den Folgejahren 12 % für geschwefelte Kohle, 7 % für KU-2. Laut Mosenergo ist die Anzahl der Filter für beide Sorbentien nahezu gleich, da bei einer Reduzierung des Beladungsvolumens des KU-2-Kationenaustauschers im Vergleich zu Sulfokohle (um etwa das Zweifache) ein großes Wasserpolstervolumen erforderlich ist Ersteres lösen.  

Die FSD-Beladung besteht aus KU-1G-Kationen, hergestellt im Kunststoffwerk Nischni Tagil, und dem Anionenaustauscher AV-17, hergestellt im Werk Kemerovo Karbolit. Ein FSD mit interner Regeneration ist mit KU-2-Ionenaustauscher beladen. Die Korngröße von Kationenaustauscherharzen beträgt 0,5 - 1,0 mm, Anionenaustauscherharz 0,25 - 1,0 mm. Die Beladungshöhe des Kationenharzes beträgt bei allen FSDs 600 mm, die Beladungshöhe des Anionenharzes beträgt beim FSD mit interner Regeneration 800 – 900 mm, beim FSD mit externer Regeneration 500 – 600 mm.  

Wartung von Natrium-Kationenaustauscherfiltern

ein gemeinsamer Teil

Beim Enthärten von Wasser werden die kalkbildenden Kationen Ca +2 und Mg +2 mehr oder weniger vollständig entfernt und in der Regel durch Kationen oder H + ersetzt, deren Salze in Wasser gut löslich sind und daher keine festen Ablagerungen bilden Dampfkocher.

Die tiefste Wasserenthärtung wird durch Natriumkationisierung erreicht. Bei der Kationisierung wird das behandelte Wasser durch eine in den Filter eingebrachte Schicht aus Kationenharz gefiltert.

Dabei kommt es zu einem Kationenaustausch zwischen der Lösung und dem Kationenaustauscher.

Ca(HCO 3) + 2NaK > CaK 2 + 2 NaHCO 3

CaCl 2 + 2NaK > CaK 2 + 2NaCl

CaSO 4 + 2NaK > CaK 2 + Na 2 SO 4

Mg(HCO 3) + 2NaK > MgK 2 + 2NaHCO 3

wobei: K ein komplexer Kationenaustauscherkomplex ist.

Wie aus der Gleichung ersichtlich ist, verändert sich beim Enthärtungsprozess nicht nur die Salzzusammensetzung des Wassers, sondern auch der Kationenaustauscher, der Natrium an das Wasser abgibt und im Gegenzug Ca +2 und Mg +2 zurückhält. Diese Erweichung erfolgt Schicht für Schicht. Erstens ist die obere Schicht des Kationenaustauschers vollständig mit Calcium und Magnesium gesättigt und verliert ihre Aufnahmekapazität für Ca +2 und Mg +2.

Anschließend werden die darunter liegenden Schichten gesättigt, die Erweichungszone sinkt allmählich ab und hartes Wasser gelangt in die obere Schicht des bereits erschöpften Kationenaustauschers, ohne seine Zusammensetzung zu verändern. Einige Zeit nach dem Filterbetrieb bilden sich in der Kationenaustauscherschicht zwei Zonen: der erschöpfte und der funktionierende Kationenaustauscher. Somit findet der Prozess der Wasserenthärtung bis zu 15 mcg-eq/kg innerhalb einer bestimmten Arbeitsschicht aus Kationenharz statt, deren Höhe von der Härte des zu enthärtenden Wassers abhängt und dessen Filtrationsrate t normalerweise 50–100 mmu beträgt

Zu Beginn des Filterbetriebs ist die Resthärte des enthärteten Wassers sehr gering und konstant.

Wenn die untere Grenze der Enthärtungszone mit der unteren Grenze der Filterbeladung zusammenfällt, weist das enthärtete Wasser aufgrund des „Durchbruchs“ von Ca ++ und Mg ++ eine erhöhte Resthärte auf (mehr als 15 mcg-eq/kg). Kationen. Anschließend wird der erschöpfte Filter regeneriert.

Regeneration – Wiederherstellung der Austauschkapazität des erschöpften Kationenaustauschers.

Der erschöpfte Kationenaustauscher wird mit einer Kochsalzlösung behandelt, wobei die aufgenommenen Calcium- und Magnesiumionen durch Natriumionen ersetzt werden und in Lösung gehen.

Angereichert mit austauschbaren Natriumkationen erhält das Kationenharz die Fähigkeit zurück, Wasser zu enthärten. Die bei der Regeneration ablaufenden Reaktionen lassen sich grob durch die folgenden Reaktionsgleichungen darstellen:

CaK 2 + NaCl > CaCl 2 + 2NaK

MgK 2 + NaCl > MgCl 2 + 2NaK

Überschüssige regenerierte Lösung und Reaktionsprodukte werden durch Waschen des Filters entfernt.

Kationenfiltergerät

Der Kationenaustauscherfilter ist ein zylindrischer Schweißkörper mit kugelförmigen Böden, ausgelegt für einen Druck von 6 ati.

An der Unterseite sind Stützfüße angeschweißt, um Filter auf dem Fundament zu installieren.

Im oberen Teil des Filters befindet sich eine Vorrichtung zur Zufuhr von Rohwasser und Regeneriersalzlösung sowie zur Ableitung von Auflockerungswasser. Diese Vorrichtung dient der gleichmäßigen Zuführung und Verteilung der Regenerationslösung aus Salz und Wasser über den gesamten Querschnitt des Kationenaustauscherfilters.

Die Filter verfügen über zwei Luken, um die Installation und Reparatur interner Geräte zu ermöglichen.

Am Boden des Filters befindet sich eine Entwässerungsvorrichtung, bei der es sich um einen Sammler handelt, an den auf beiden Seiten ein System aus Rohrzweigen mit Anschlüssen und VTI-K-Kappen angeschlossen ist. Es dient der gleichmäßigen Verteilung der Auflockerung und des Abflusses des chemisch behandelten Wassers über die gesamte Querschnittsfläche.

Durch das Betonieren des unteren Bodens bis zu den Entwässerungskappen soll der Totraum beseitigt werden, was den Vorgang des Waschens des Kationenharzes nach der Regeneration verlängert.

Lockerung

Vor jeder Regeneration wird eine Auflockerung durchgeführt, wodurch die darin angesammelten Verunreinigungen und kleinen Partikel (die durch teilweises Mahlen im Betrieb entstehen) aus dem Kationenaustauscher entfernt werden und eine bessere Aufbereitung des Kationenaustauschers mit der Regenerationslösung möglich ist . Die Auflockerung des Kationenaustauschers erfolgt durch den Rückfluss des Wassers aus der Rohrleitung durch das untere Entwässerungssystem mit Wasserableitung durch die obere Verteilervorrichtung in die Entwässerungswanne.

Um die Lockerungsphase durchzuführen, ist es notwendig, den oberen Abfluss des Ventils Nr. 5 (5") und das Wasserversorgungsventil für die Lockerung Nr. 4 (4") zu öffnen. Beim Lösen muss die Entlüftung geöffnet sein. Die Lockerungsintensität sollte ca. 3-5 l/Sek. betragen. m2, Gesamtlockerungszeit 30 Minuten. Die Lockerungsintensität wird erhöht, indem die Wasserzufuhr zur Lockerung schrittweise erhöht wird.

Bei der Lockerung wird alle 2-3 Minuten eine Probe des Abwassers entnommen, in der der Feinanteilgehalt per Augenschein bestimmt wird. Beim Entfernen großer Partikel sollte die Intensität der Auflockerung durch entsprechendes Schließen des Ventils Nr. 5 (5") verringert werden. Das Vorhandensein von Trübungen, kleinen und sich sehr langsam am Boden des Gefäßes absetzenden Kationenaustauscherkörnchen in der entnommenen Probe ist akzeptabel und sogar wünschenswert. Am Ende der Lockerung sind alle oben genannten Ventile geschlossen.

Regeneration

Die Regeneration des Kationenaustauschers erfolgt mit einer Kochsalzlösung. Um die Regeneration durchzuführen, müssen die Ventile Nr. 2 (2") geöffnet werden. Die verbrauchte Regenerationslösung wird durch Öffnen der Ventile Nr. 6 (6") über das untere Abflusssystem abgelassen.

Bei der Regeneration ist darauf zu achten, dass in den Filtern ein Wasserdruck herrscht, der über eine Entlüftung überprüft wird. Die Durchgangsgeschwindigkeit der Regenerationslösung durch den Filter sollte innerhalb von 3–5 m/Stunde liegen.

Nach Abschluss der Regeneration, die durch den Geschmack der an der Probenahmestelle am Ausgang des Filters entnommenen Probe gesteuert wird (die Probe hat einen salzigen Geschmack), werden alle Salzventile geschlossen.

Das Waschen des Kationenaustauschers von Regenerationsprodukten und überschüssigem Salz erfolgt durch Durchleiten von Waschwasser von oben nach unten mit einer Geschwindigkeit von 6–8 m/Stunde.

Zum Waschen der Filter werden die Ventile Nr. 1 (1") geöffnet. Das Reinigungswasser wird durch Öffnen der Ventile Nr. 6 (6") in den Abfluss abgeleitet.

Beim Waschen ist es notwendig, das Vorhandensein von Druck auf dem Filter zu überwachen, erkennbar am Wasserfluss aus der offenen Entlüftung.

Das Waschen wird durchgeführt, bis das aus den Filtern austretende Wasser frisch ist. Anschließend wird die Härte überprüft. Wenn der Filter nach der Regeneration in Betrieb genommen wird, muss er bei Filtern der Stufe 1 und bis zu 15 mcg-eq/l gewaschen werden. Wenn der Filter als Reserve eingesetzt wird, sollte er, um eine Peptisierung des Kationenaustauschers (Auflösung) zu vermeiden, teilweise gewaschen werden, d. h. bis zu 500 µg-Äq/l. Vor der Einbeziehung in das Werk erfolgt die abschließende Wäsche.

Erweichung

Beim Enthärten ist darauf zu achten, dass in den Filtern Druck herrscht. Die Überprüfung erfolgt durch Öffnen der Entlüftung, bis Wasser austritt. Durch das Öffnen des Ventils am Wasserauslass des Filters entsteht ein Rückstau.

Bei der zweistufigen Kationisierung durchläuft das Rohwasser zwei Filter. Beim Filter der 1. Stufe wird Rohwasser dem Einlass zugeführt, teilweise enthärtetes Wasser wird über eine Heizung dem Entlüfter zugeführt und ein Teil davon wird in den Kondensatortank gesprüht. Bei Filtern der 1. Stufe öffnen Sie während der Enthärtung die Ventile Nr. 1 (1") und 3 (3"). Die Erweichungsgeschwindigkeit sollte 5-20 m/Stunde betragen.

Die chemische Kontrolle des Filterbetriebs erfolgt nach Frequenzplan.

Gegen Ende des Filterbetriebs wird die chemische Kontrolle häufiger.

Durch Schließen der oben genannten Ventile werden die Filter abgeschaltet. Während der Wasserenthärtung muss das Wasser auf die Entfernung von Schwefelkohle überprüft werden. Das Auftreten von Schwefelkohle am Auslass des Filters weist darauf hin, dass die Kappen des Entwässerungssystems gebrochen sind, der Filter stoppt im Notfall und die Schwefelkohle wird entladen Daraus wird das Entwässerungssystem inspiziert und repariert.

Wasserhaushalt und seine chemische Zusammensetzung

1.1 Das Wasserregime muss den Betrieb des Kessels und des Zulauftrakts ohne Beschädigung ihrer Elemente durch Kalkablagerungen und Schlamm, eine Erhöhung der relativen Alkalität des Kesselwassers gegenüber gefährlichen Stoffen oder infolge von Metallkorrosion gewährleisten und außerdem gewährleisten Erzeugung von Dampf in angemessener Qualität.

1.2 Vor der Kesselwasseraufbereitung muss durch das Gerät ein verkalkungsfreier Betrieb gewährleistet sein.

1.3 Der Kessel muss mit Wasser gespeist werden, das in einer Wasseraufbereitungsanlage mechanisch und chemisch behandelt wurde und dessen Klärung und Enthärtung gewährleisten muss.

1.4 Jede Fütterung mit Rohwasser ist im Wasseraufbereitungsprotokoll zu protokollieren.

1.5 Qualitätsstandards für Speise- und Kesselwasser sollten die in Tabelle Nr. 2 angegebenen Werte nicht überschreiten.

1.6 Die chemische Kontrolle der Wasserqualität erfolgt durch laufende Betriebsüberwachung aller Stufen der Wasseraufbereitung. Häufigkeit und Umfang der chemischen Kontrolle von Prozesswässern sind in Tabelle Nr. 1 angegeben.

1.7 Bei längerem Dauerbetrieb des Kessels muss zur Aufrechterhaltung des erforderlichen Wasserregimes eine kontinuierliche Beblasung organisiert werden.

1.8 Eine eingehende regelmäßige Überwachung sollte eine klare quantitative Vorstellung von der Zusammensetzung des Quellwassers, der Dynamik der Änderungen dieser Zusammensetzung im Heizraum und im Wasseraufbereitungssystem im Laufe der Zeit sowie der Qualität des von jedem Wärmetauscher zurückgeführten Kondensats geben auf das Kesselspeisesystem und die Qualität des von den Kesseln erzeugten Dampfes.

1.9 Analysedaten, einschließlich durchschnittlicher täglicher Proben, sollten korrekte Berechnungen von Indikatoren wie der Größe der Kesselabschlämmung, der Dampffeuchtigkeit, der Größe der Kondensatrückführung zum Kesselspeisesystem und der Effizienz der Desoxygenierungseinheit ermöglichen.

1.10 Regelmäßige Überwachungsanalysedaten helfen dabei, die Hauptindikatoren der Wasseraufbereitungsanlage zu ermitteln. spezifischer Verbrauch von Reagenzien, deren Dosierung und Qualität, Kationenaufnahmekapazität, Schmutzaufnahmekapazität von Filtermaterialien, Tiefe der Wasserentfernung einzelner Verunreinigungen usw.

Überwachung des Filterzustands

1 Häufigkeit der Beladungsfläche und -niveau - Beladungshöhe des Kationenaustauscher-Filtermaterials in Filtern, 1500 mm, Sand (Anthrazit) - ermittelt durch Öffnen der oberen Luken 100

Einmal alle drei Monate

2 Zustand der Schlitzkappen und - Gebrauchstauglichkeit der Kappen und der Entwässerungs-Verteilungsvorrichtung, Klumpenfreiheit im Filtermaterial bei voller Beladung mit Filtermaterial 1 Mal und 2 Jahre

3 Übereinstimmung der Position der Ventile - Leerlaufventile der Rohrleitung mit der Betriebsart der Anlage, muss durch die Vollständigkeit des Verschlusses fest bestimmt sein - nicht geschlossen. Arbeitsventile

Die Dichtheit der Verbindungen wird überprüft

Regelmäßig. - keine Leckage

4 Der hydraulische Widerstand der Schicht –0,4–0,6 kgf/cm 2 – Die Beladung des Kationenaustauschfilters wird mit Druckmessgeräten vor und nach dem Filter überprüft

5 Pumpe. Der Wasserdruck hinter der Pumpe oder - nicht höher als 4,0 kg/cm2, der Leitungswasserdruck wird mit einem Manometer überprüft

6 Die Reinheit des mechanischen Filterwassers sollte transparent sein, ohne dass Partikel auf den Boden des Kolbens fallen

Betriebskarte von Filtern und Salzlösungsmitteln

Wasserqualitätsstandards

Chemisch gereinigtes Wasser

GOST 20995-75

Speisewasser

1 Härte – nicht mehr als 15 mcg-eq/kg

3 Freies Kohlendioxid – fehlt

Kesselwasser

1 Prozent Spülung – bis zu 10 %

Kondensat

1 Härte – nicht mehr als 15 mcg-eq/kg

Natriumkationit-Prozessreagenz

Ionenaustauscherharze sind Verbindungen, die auf hochmolekularer Ebene unlöslich sind und bei Wechselwirkung mit Ionen in einer Lösung reagieren können. Sie haben eine dreidimensionale Gel- oder makroporöse Struktur. Sie werden auch Ionite genannt.

Sorten

Diese Harze sind Kationenaustauscher (unterteilt in starke Säure und schwache Säure), Anionenaustauscher (starke Base, schwache Base, mittlere und gemischte Base) und bipolar. Stark saure Verbindungen sind Kationenaustauscher, die unabhängig vom Wert Kationen austauschen können. Schwach saure Verbindungen können jedoch bei einem Wert von mindestens sieben funktionieren. Stark basische Anionenaustauscher haben die Eigenschaft, in Lösungen bei jedem pH-Wert Anionen auszutauschen. Dies wiederum fehlt bei schwach basischen Anionenaustauschern. In dieser Situation sollte der pH-Wert 1-6 betragen. Mit anderen Worten: Harze können im Wasser Ionen austauschen, einige davon aufnehmen und im Gegenzug die zuvor gespeicherten wieder abgeben. Und da H 2 O eine Mehrkomponentenstruktur ist, müssen Sie es richtig vorbereiten und eine chemische Reaktion wählen.

Eigenschaften

Ionenaustauscherharze sind Polyelektrolyte. Sie lösen sich nicht auf. Ein mehrfach geladenes Ion ist unbeweglich, weil es ein großes Molekulargewicht hat. Es bildet die Basis des Ionenaustauschers, ist mit kleinen beweglichen Elementen mit umgekehrtem Vorzeichen verbunden und kann diese wiederum in Lösung austauschen.

Produktion

Wird ein Polymer, das nicht über die Eigenschaften eines Ionenaustauschers verfügt, chemisch behandelt, kommt es zu Veränderungen – einer Regeneration des Ionenaustauscherharzes. Das ist ein ziemlich wichtiger Prozess. Durch polymeranaloge Umwandlungen sowie Polykondensation und Polymerisation werden Ionenaustauscher gewonnen. Es gibt Salz- und Mischsalzformen. Die erste impliziert Natrium und Chlorid und die zweite - Natrium-Wasserstoff-Hydroxylchlorid-Spezies. Unter solchen Bedingungen entstehen Ionenaustauscher. Darüber hinaus werden sie dabei in eine Arbeitsform umgewandelt, nämlich Wasserstoff, Hydroxyl usw. Solche Materialien werden in verschiedenen Tätigkeitsbereichen eingesetzt, beispielsweise in der Medizin und Pharmazie, in der Lebensmittelindustrie, in Kernkraftwerken zur Kondensatreinigung . Es kann auch ein Ionenaustauscherharz für einen Mischmedienfilter verwendet werden.

Anwendung

Ein Ionenaustauscherharz dient außerdem dazu, die Flüssigkeit zu entsalzen. In diesem Zusammenhang werden Ionenaustauscherharze häufig in der thermischen Energietechnik eingesetzt. In der Hydrometallurgie werden sie für Nichteisen- und seltene Metalle verwendet; in der chemischen Industrie dienen sie der Reinigung und Trennung verschiedener Elemente. Ionenaustauscher können auch Abwasser reinigen und sind für die organische Synthese ein vollwertiger Katalysator. Somit können Ionenaustauscherharze in verschiedenen Branchen eingesetzt werden.

Industrielle Reinigung

Auf den Wärmeübertragungsflächen kann sich Ablagerungen bilden, und wenn diese nur 1 mm erreichen, erhöht sich der Kraftstoffverbrauch um 10 %. Das sind immer noch große Verluste. Darüber hinaus verschleißt die Ausrüstung schneller. Um dies zu verhindern, müssen Sie die Wasseraufbereitung richtig organisieren. Hierzu wird ein Filter mit Ionenaustauscherharz verwendet. Durch Reinigen der Flüssigkeit können Sie Kalkablagerungen entfernen. Es gibt verschiedene Methoden, aber mit steigender Temperatur werden ihre Möglichkeiten immer weniger.

H2O-Behandlung

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Wasser zu reinigen. Sie können ein magnetisches Modell verwenden und es mit Complexons, Complexonaten und IOMS-1 retuschieren. Eine beliebtere Option ist jedoch die Filtration mittels Ionenaustausch. Dadurch wird sich die Zusammensetzung der Wasserelemente ändern. Bei dieser Methode wird H 2 O nahezu vollständig entsalzt und Verunreinigungen verschwinden. Es ist zu beachten, dass eine solche Reinigung mit anderen Mitteln nur sehr schwer zu erreichen ist. Die Wasseraufbereitung mit Ionenaustauscherharzen erfreut sich nicht nur in Russland, sondern auch in anderen Ländern großer Beliebtheit. Diese Reinigung hat viele Vorteile und ist viel effektiver als andere Methoden. Die entfernten Elemente bleiben niemals als Sediment am Boden zurück und die Reagenzien müssen nicht ständig dosiert werden. Dieses Verfahren ist sehr einfach durchzuführen – das Design der Filter ist das gleiche. Auf Wunsch können Sie Automatisierung nutzen. Nach der Reinigung bleiben die Eigenschaften unabhängig von Temperaturschwankungen erhalten.

Purolite A520E Ionenaustauscherharz. Beschreibung

Um Nitrationen in Wasser zu absorbieren, wurde ein makroporöses Harz geschaffen. Es wird zur Reinigung von H2O in verschiedenen Umgebungen verwendet. Speziell für diesen Zweck wurde das Ionenaustauscherharz Purolite A520E entwickelt. Es hilft, Nitrate auch bei großen Sulfatmengen loszuwerden. Das bedeutet, dass dieses Harz im Vergleich zu anderen Ionenaustauschern am effektivsten ist und die besten Eigenschaften aufweist.

Arbeitskapazität

Purolite A520E verfügt über eine hohe Selektivität. Dies hilft, unabhängig von der Menge an Sulfaten, Nitrate effizient zu entfernen. Andere Ionenaustauscherharze können mit solchen Funktionen nicht aufwarten. Dies liegt daran, dass der Elementaustausch abnimmt, wenn H 2 O Sulfate enthält. Aufgrund der Selektivität für Purolite A520E spielt eine solche Reduzierung jedoch keine große Rolle. Obwohl die Verbindung im Vergleich zu anderen eine niedrige Gesamtaustauschrate aufweist, wird die Flüssigkeit in großen Mengen recht effizient gereinigt. Wenn gleichzeitig nur wenige Sulfate vorhanden sind, sind verschiedene Anionenaustauscher – sowohl gelförmige als auch makroporöse – in der Lage, die Wasseraufbereitung und die Beseitigung von Nitraten zu bewältigen.

Vorbereitende Operationen

Damit Purolite A520E-Harz seine Leistung zu 100 % erbringen kann, muss es ordnungsgemäß auf die Reinigungs- und H2O-Funktion in Lebensmittelqualität vorbereitet werden. Es ist zu beachten, dass die verwendete Masse vor Arbeitsbeginn mit einer 6 %igen NaCl-Lösung behandelt wird. In diesem Fall wird das doppelte Volumen im Vergleich zur Harzmenge selbst verwendet. Danach wird die Verbindung mit Speisewasser gewaschen (die Menge an H 2 O sollte 4-mal größer sein). Erst nach einer solchen Bearbeitung können Sie mit der Reinigung beginnen.

Abschluss

Dank der Eigenschaften von Ionenaustauscherharzen können sie in der Lebensmittelindustrie nicht nur zur Wasserreinigung, sondern auch zur Verarbeitung von Lebensmitteln, verschiedenen Getränken und anderen Dingen eingesetzt werden. Anionenaustauscher sehen aus wie kleine Kugeln. An ihnen haften Kalzium- und Magnesiumionen, die wiederum Natriumionen an das Wasser abgeben. Beim Waschvorgang löst das Granulat diese anhaftenden Bestandteile. Bitte beachten Sie, dass der Druck im Ionenaustauscherharz sinken kann. Dies wirkt sich auf seine wohltuenden Eigenschaften aus. Diese oder andere Veränderungen werden durch äußere Faktoren beeinflusst: Temperatur, Säulenhöhe und Partikelgröße, deren Geschwindigkeit. Daher sollte während der Verarbeitung der optimale Zustand der Umgebung aufrechterhalten werden. Anionenaustauscher werden häufig bei der Wasseraufbereitung im Aquarium eingesetzt – sie tragen dazu bei, gute Lebensbedingungen für Fische und Pflanzen zu schaffen. Daher werden Ionenaustauscherharze in verschiedenen Branchen, auch zu Hause, benötigt, da sie Wasser für seine weitere Verwendung effizient reinigen können.