Анионитные фильтры I ступени загружают слабоосновными анионитами, которые сорбируют из H – катионированной воды только анионы сильных кислот:
2[Ан]OH + H2SO4, Cl, (NO3)2 и др. ®[Ан]2SO4, Cl2, (NO3)2и др. + H2O
Критерием отключения фильтра на регенерацию служит увеличение остаточного содержания хлоридов в пробе, отобранной после фильтра, до 3 мг/кг (проскок Cl – иона).
При достижении параметров вывода анионитного фильтра из работы, фильтр ставится на взрыхление. Расход воды на взрыхление 40-45 м3/час. Общее время взрыхления 30-50 минут. Регенерация истощенного анионита осуществляется 4 % - ным раствором NaOH и отмывкой щелочной водой от анионитных фильтров II ступени:
[Ан]2/SO4, Cl2, (NO3)2и др. + NaOH ®АнOH + Na2/SO4, Cl2, (NO3)2и др.
По окончании регенерации продолжить промывку декарбонизированной водой в течение 30 минут. Критерий окончательной отмывки – снижение концентрации хлоридов менее 3 мг/кг.
На второй ступени Н – катионирования из обработанной воды удаляется остаточное количество катионов, прошедших Н – фильтр I ступени, в первую очередь наименее сорбируемый катион Na.
Критерием отключения фильтра служит повышение значения концентрации Na в фильтре более 100 мкг/кг. После чего он ставится на взрыхление водой после анионитных фильтров I ступени, при расходе 45-50 м3/час. При этом контролируют вынос рабочих фракций смолы.
Регенерация Н – катионитовых фильтров II ступени проводится в 2-х вариантах:
· Отдельная регенерация КФ II ступени 2-4 %-ным раствором H2SO4. Затем фильтр в течение 10–15 минут промывают частично обессоленной водой. По истечении данного времени фильтр ставят на отмывку с расходом 60 м3/час.
· Совместная регенерация КФ I и II ступеней тоже производится 2-4 %-ным раствором H2SO4.
Отмывка КФ I и II ступеней производится раздельно. Критерий окончания отмывки – снижение значения концентрации катионов Na менее 100 мкг/кг.
Так как в воде накапливается углекислота, то ее удаляют. Этот процесс удаления CO2 называют декарбонизацией. Аппараты, в которых снижение концентрации CO2 в воде достигается продувкой воды воздухом в результате распределения CO2 между жидкой (вода) и газообразной (воздух) фазами, называют декарбонизаторами.
При работе аппарата контролируется содержание свободной углекислоты в обрабатываемой воде. Содержание углекислоты на выходе не должно превышать 8 мг/кг.
После декарбонизатора вода направляется на OH – фильтры II ступени, загруженные сильноосновным анионитом, где происходит сорбция анионов HSiO3- и остатков анионов угольной и минеральных кислот. Основные реакции происходят в соответствии с уравнением:
[Ан]OH + H/HSiO3, H/HCO3 и др. ® Ан/HSiO3, HCO3и др. + H2O
Критерием отключения фильтров служит повышение значений удельной электропроводности свыше 1 МкСм/см или содержания кремниевой кислоты свыше 500 мкг/кг. Производится взрыхление частично обессоленной водой с расходом 40-45 м3/час.
Регенерация анионитных фильтров II ступени производится совместно с регенерацией анионитных фильтров I ступени 4 %-ным раствором NaOH.
Ан/HSiO3, HCO3и др. + NaOH ®Ан/OH + Na2/SiO3, CO3и др.
По окончании регенерации линию промывают в течение 30 минут, после чего отмывку I и II ступеней анионитных фильтров ведут раздельно.
Критерий окончания отмывки – снижение электропроводности на выходе из фильтра менее 1,2 МкСм/см.
Таблица 2.3
Химический контроль обессоленной воды после ВПУ
| Показатели | Ед.измерения | Норма | Периодичность |
| c | МкСм/см | Не более 1,0 | Постоянно |
| Na | Мкг/кг | >100,0 | Постоянно |
| Fe | Мкг/кг | >20,0 | Раз в неделю |
| Cu | Мкг/кг | >10,0 | Раз в неделю |
| Cl | Мкг/кг | >50,0 | Раз в неделю |
| pH | Ед. | не нормируется | Раз в неделю |
2.5 Описание технологической схемы ВПУ
ВПУ является системой трехступенчатого глубокого обессоливания и работает по схеме: осветлители – механические фильтры (МФ) – Н-катионитовые фильтры (КФ) I ступени – ОН-анионитовые фильтры (АФ) I ступени – Н-КФ II ступени – декарбонизатор – ОН-АФ II ступени – III ступень ВПУ.
В состав ВПУ входят следующие функциональные узлы и системы:
· Узел хранения и приготовления реагентов;
· Узел гидроперегрузки ионитов;
· Насосное оборудование;
· Узел нейтрализации сбросных вод;
· Система управления гидроприводами и запорной арматурой.
Максимальная проектная производительность установки 210 м3/ч.
2.5.2 Эксплуатационные ограничения
· Во избежание запаривания и увеличения вибрации не допускать работу центробежных насосов на закрытую арматуру более одной минуты.
· Не допускать включения в работу насосов – дозаторов на закрытую запорную задвижку.
· При проведении регенерации КФ I ступени, во избежание загипсовывания катионита, запрещается перекрывать пропуск кислоты или воды через фильтр.
· Оптимальные интервалы концентраций H2SO4 и NaOH для КФ II ступени и АФ I и II ступени: 2 – 4 % соответственно.
· При проведении регенерации запрещается: создавать на фильтре давление более 3 кгс/см2.
· Температура сырой воды, подаваемой на коагуляцию, должна быть 33 ±1°С.
· Величина окисляемости по KMnO4 осветленной воды не должна превышать 60 % от величины окисляемости исходной воды.
· Величина рН осветленной воды должна соответствовать интервалу 5,5 – 7,5 ед.
· Прозрачность осветленной воды должна превышать 90 %.
· Величина хлоридов после АФ I ступени при работе должна быть менее 3 мг/кг. Концентрация Na на выходе КФ II ступени при работе должна быть менее 100 мкг/кг. Величина удельной электропроводимости (c) после АФ II ступени должна быть менее 1мкСм/см. Величина содержания H2SiO3 в фильтрате должна быть менее 500 мкг/кг. При достижении указанных величин соответствующий фильтр выводится на регенерацию.
· Допускается сброс нейтрализованных вод после баков – нейтрализаторов в сбросный канал при величине рН, равной 6,5 – 8,5 ед.
2.5.3 Характеристика оборудования
1. Система предочистки состоит из четырех осветлителей и шести механических фильтров, имеющих следующие технические данные:
Таблица 2.4
| №п/п | Наименование | Тип | Производи-тельность м3/ч | Объем | Кол-во | Защитное покрытие |
| 1 | Осветлитель №1-3 осв.1-3 | ЦНИИ-1 | 100 | 200 | 3 | Эпоксидное |
| 2 | Осветлитель № 4 осв.4 | ВТИ-2 | 100 | 200 | 1 | Эпоксидное |
Таблица 2.5
| Наим | Тип | Произ-води-тель-ность м3/ч | Высота загруз-ки м | Объем загруз-ки м3 | Диа-метр м | Рабо-чее давле-ние МПа | Кол-во | Мате-риал загруз-ки | Подсти-лающий мате-риал | Защитное покрытие |
| МФ 1-4 | ФОВ-3,0-0,6 | 70,6 | 1,0 | 7 | 3,0 | 0,6 | 4 | Сульфо-уголь | антрацит | эпоксидное |
| МФ 5-6 | ФОВ-3,4-0,6 | 90 | 1,0 | 9 | 3,4 | 0,6 | 2 | Сульфо-уголь | антрацит | эпоксидное |
2. Система ионообменной очистки ВПУ имеет следующие технологические характеристики:
Таблица 2.6
| Наим | Тип | Произ-води-тель-ность м3/ч | Высота загруз-ки м | Объем загруз-ки м3 | Диа-метр м | Рабо-чее давле-ние МПа | Кол-во | Мате-риал загруз-ки | Подсти-лающий мате-риал | Защит-ное покры-тие |
| Н-КФ I ступени Н-1 №7-13 | ФИПа- 1-2,6-0,6 | 130 | 2,5 | 13,25 | 2,6 | 0,6 | 7 | КУ-2-8 | антрацит | Гумми-ровка |
| ОН-АФ I ступени А-1 №14 | ФИПа- 1-2,6-0,6 | 130 | 1,6 | 8,5 | 2,6 | 0,6 | 5 | АН-31 | антрацит | Гумми-ровка |
| Н-КФ II ступени Н-2 №19-21 | ФИП-П- 2,6-0,6 | 150 | 1,5 | 8,0 | 2,6 | 0,6 | 3 | КУ-2-8 | антрацит | Гумми-ровка |
| А-2 №22-24 | ФИП-П- 2,6-0,6 | 150 | 1,4 | 7,5 | 2,6 | 0,6 | 3 | АВ-17-8 | антрацит | Гумми-ровка |
| Декарбо-низаторы Д-1,2 | 200 | 2,5 | 2,1 | 2 | Эпок-сидное |
3. Узел гидроперегрузки ионитов включает следующее оборудование:
Таблица 2.7
| Наим | Тип | Объем загрузки м3 | Рабочее давление МПа | Диаметр м | Защитное покрытие |
| Фильтр гидроперегрузки катионита, К | ФИПа- 1-2,0-0,6 | 9,0 | 0,6 | 2,0 | Гуммировка |
| Фильтр гидроперегрузки анионита, А | ФИПа- 1-2,0-0,6 | 9,0 | 0,6 | 2,0 | Гуммировка |
| Фильтр гидроперегрузки №3 | ФИПа- 1-2,0-0,6 | 9,0 | 0,6 | 2,0 | Гуммировка |
4. Узел хранения и приготовления реагентов включает систему хранения и приготовления растворов H2SO4, NaOH, HNO3, раствора коагулянта. В состав каждой из этих систем входят цистерны, емкости для хранения данных реагентов, баки – мерники, используемые для приготовления рабочих растворов и подачи реагентов на энергоблоки.