Фильтры ионитные параллельноточные ФИПа

Фильтры натрий-катионитный параллельноточный второй ступени ФИПа II используются в схемах глубокого умягчения исходной воды и предназначены для улавливания проскоков солей жёсткости после первой ступени обработки.

Фильтр представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, состоящий из следующих основных элементов: стального цилиндрического корпуса 1 с двумя приварными эллиптическими днищами, нижнего дренажно-распределительного устройства 2 с дренажными щелевыми колпачками 3 и верхнего распределительного устройства 4, люка для загрузки 6, штуцера для гидровыгрузки 7, фильтрующего материала 5, фронта трубопроводов с арматурой в виде вентилей — 14, 15, 16; задвижек — 8, 9, 10, 11, 12, 13, кранов 3-х ходовых 17, манометров 18, люка для осмотра и технического обслуживания.

Вскрытие люков разрешается производить только при полном отсутствии давления в фильтре. Необходимо следить, чтобы перед вскрытием люков и загрузкой фильтрующего материала все задвижки и вентили были закрыты.

Через смотровые люки производить проверку состояния поверхности катионита (наличие ям, трещин, уплотнений, корок и т. д.) до и после взрыхления. При наличии снимается слой шлака с поверхности катионита и досыпается свежий катионит до необходимой высоты. Периодически один раз в год внутренняя поверхность фильтра очищается от грязи и коррозии, производится ревизия дренажного устройства и арматуры, при этом фильтрующий материал выгружается через штуцер гидровыгрузки или люк. После очистки и ревизии фильтр вновь загружается фильтрующим материалом в соответствии с п. «Подготовка к работе». Перед загрузкой фильтрующий материал просеивается и очищается от загрязнений.

Полный назначенный срок службы фильтров — 20 лет,

Средний ресурс до капитального ремонта — не менее 24 000 ч.

Назначение трубопровода или штуцера: 1 — подвод исходной и отмывочной воды; 2 — отвод обработанной воды; 3 — подвод регенерационного раствора; 4 — подвод взрыхляющей воды; 5 — отвод взрыхляющей воды; 6 — отвод регенерационного раствора, отмывочной воды и первого фильтрата; 7 — загрузка фильтрующего материала; 8 — выгрузка фильтрующего материала.

Фильтры применяются в схемах водоподготовительных установок электростанций, промышленных и отопительных котельных, различных технологических процессов.

Пример условного обозначения:

• ФИПаI-1,0−0,6-Na-2 — фильтр параллельноточный первой ступени с диаметром корпуса 1,0 м, рабочим давлением 0,6 МПа, Na-катионитный, 2-ая модификация.
• ФИПаII-1,4−0,6-Na — фильтр параллельноточный второй ступени с диаметром корпуса 1,4 м, рабочим давлением 0,6 МПа, Na-катионитный.

А — подвод исходной и отмывочной воды; Б — отвод обработанной воды; В — подвод регенерационного раствора; Г — подвод взрыхляющей воды; Д — бак отмывочной воды; И — отвод взрыхляющей воды; Ж — отвод регенерационного раствора, отмывочной воды и первого фильтрата; К — подвод сжатого воздуха (в фильтрах диаметром свыше 1000 мм).

Работа фильтра заключается в периодическом осуществлении четырёх операций:

• умягчение (фильтрование);
• взрыхление;
• регенерация;
• отмывка.

При проведении всех операций перепад давлений в фильтре не должен превышать 0,3 МПа (3 кгс/см2). Рабочее давление — 0,6 МПа. Минимальное давление — 0,25 МПа.

Для включения фильтра на умягчение открыть задвижки 8 и 13, причём задвижка 8 открывается полностью, а производительность фильтра регулируется задвижкой 13.

Скорость фильтрования воды через фильтрующий материал может колебаться в больших пределах без ухудшения качества умягчения воды. Скорость фильтрования воды через катионит для напорных фильтров первой ступени при нормальном режиме не должна превышать при общей жесткости воды: до 5 г-экв/м³ — 25 м/ч; 5—10 г-экв/м³ — 15 м/ч; 10—15 г-экв/м³ — 10 м/ч; для фильтров второй ступени не более 40 м/ч. Допускается кратковременное увеличение скорости фильтрования на 10 м/ч по сравнению с указанными выше при выключении фильтров на регенерацию или ремонт.

Концентрацию регенерационного раствора для фильтров первой ступени следует принимать 5—8%, для фильтров второй ступени следует принимать 8−12%.

Периодически во время работы фильтра отбирать пробу воды через вентиль 16, для контроля величины остаточной жёсткости в ней.

После достижения остаточной жёсткости в умягчённой воде:

• 54 мкг-экв/л для фильтров первой ступени (ФИПаI);
• 10 мкг-экв/л для фильтров второй ступени (ФИПаII);

необходимо включить фильтр на регенерацию, для чего закрыть задвижки 8 и 13. 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 второй ступени следует принимать 13—15 м.

При расчете фильтров второй ступени общую жесткость поступающей на них воды следует принимать 0,1 г-экв/м3 рабочую емкость поглощения катионита — 250—300 г-экв/м³.

Взрыхление катионита производится отмывочной водой от предыдущей регенерации самотёком из расположенного выше бака или с помощью специального насоса из бака, расположенного внизу. Допускается производить взрыхление катионита сырой осветлённой водой, подводимой к фильтру непосредственно от напорной магистрали.

Открыть вначале полностью задвижку 12, а затем, во избежание неравномерного тока промывочной воды, откройте плавно задвижку 10 (полностью при наличии ограничителей интенсивности взрыхления (шайбовых или поплавковых), а при отсутствии ограничителей до получения нужного расхода воды по измерительному прибору). Интенсивность взрыхления может колебаться в пределах 2−5 л/(м² ∙ c) в зависимости от природы катионита, крупности его частиц и температуры промывочной воды.

Нормальная длительность взрыхления составляет 15 минут и контролируется по осветлённости промывочной воды, отбираемой через вентиль 14. Контролируйте вытекающую при взрыхлении из фильтра воду в отношении содержания рабочих зёрен катионита.

Присутствие в отбираемых пробах мути, мелких, медленно оседающих на дно сосуда зёрнышек катионита является допустимым и даже желанным, так как это свидетельствует о вымывании из фильтра вредной мелочи. Только при появлении в пробе воды быстро оседающих рабочих зёрен катионита интенсивность взрыхления должна быть немедленно снижена путём перекрытия задвижки 10, затем через две минуты вновь повышена до появления мелочи в промывочной воде.

Закрыть задвижку 10 и затем задвижку 12 после окончания взрыхления.

Регенерация катионита производится путём подачи в фильтр раствора поваренной соли (удельный расход NaCl на 1 г-экв рабочей обменной ёмкости катионита, принимается 120—150 г/г-экв для фильтров первой ступени при двухступенчатой схеме, 150—200 г/г-экв при одноступенчатой схеме, в фильтрах второй ступени 300—400 г на 1 г-экв задержанных катионов жесткости), для этого открыть задвижки на предварительно подготовленном к подаче регенерационного раствора солерастворителе или на солепроводе (при организации мокрого хранения соли), затем полностью открыть задвижку 9 на подводе регенерационного раствора у фильтра и задвижку 11, которой устанавливается надлежащая скорость подачи раствора соли (порядка 4−5 м/час), при этом подача регенерационного раствора в фильтр обычно продолжается 15−25 минут.

Во избежание разрежения в нижней части фильтра и вызываемого вследствие этого подсоса воздуха в толщину катионита, а также для предотвращения спуска водяной подушки и оголения катионита необходимо при проведении регенерации следить по вытеканию воды из вентиля 15, чтобы в фильтре всё время был подпор воды.

В случае прекращения вытекания воды через вентиль 15 необходимо несколько убавить скорость пропускания раствора соли путём прикрытия задвижки 11 до появления воды из вентиля 15.

Произвести отмывку фильтра после окончания подачи регенерационного раствора, для чего открыть полностью задвижку 8 и закрыть задвижку 9 на солепроводе у фильтра, затем открыть задвижку 11 так, чтобы скорость фильтрования воды при спуске отработанного регенерационного раствора в дренаж составляла 4−5 м/час.

Для повышения качества промывки в фильтр (только для фильтров диаметром более 1000 мм) через нижнее дренажно-распределительное устройство подают сжатый воздух (штуцер К) с расходом 20 л/(м² ∙ c). Фильтрующий слой обрабатывается сжатым воздухом в течение 3−5 мин до подачи в фильтр промывочной воды.

Произвести спуск отработанного регенерационного раствора в дренаж до того момента, когда периодически отбираемые пробы отмывной воды через вентиль 16 перестают давать заметное помутнение при прибавлении 5% раствора соды (двууглекислого натрия), после чего воду подают в бак отмывочной воды для использования на приготовление раствора соли и отмывку катионита.

Скорость фильтрования при отмывке в бак может быть увеличена до 6−8 м/час и регулируется вентилем 13.

Прекратите отмывку, когда концентрация хлоридов превысит их содержание в исходной воде не более чем на 30−50 мг/л хлора.

Если указанные условия не будут достигнуты при наполнении бака отмывочной воды, то отмывку продолжайте со сливом воды в канализацию через переливную трубу бака.

Отмывка фильтра продолжается 40−60 минут.

В случае необходимости быстрого регенерирования фильтра скорость фильтрования воды как при отмывке в дренаж, так и при отмывке в бак может быть доведена до 10−12 м/час. К этому следует прибегать в исключительных случаях, так как при высоких скоростях фильтрования увеличивается расход отмывной воды и создаются менее благоприятные условия для регенерации фильтра.

По окончании отмывки закрыть задвижку 11 и открыть задвижку 13 для включения фильтра в работу по умягчению воды.

Если же после регенерации фильтр не вводится в работу, а ставится в резерв, то целесообразно отмывку прекратить тотчас же после заполнения бака и закончить лишь перед включением фильтра в работу.