Способ разрыхления ионита в ионообменных фильтрах

 

Применение: в системе водоочистки, в химической технологии. Сущность изобретения: перед разрыхлением ионита осуществляют дренирование фильтра, после чего подают воду снизу фильтра до всплытия ионита в верхнюю часть фильтра и отстаивают ее, осаждая ионит на дно фильтра. 1 ил.

Изобретение относится к снабжению различных потребителей водой и может найти применение в водоочистных установках с использованием ионообменных фильтров для питьевого и промышленного водоснабжения. В частности, изобретение может быть использовано на ТЭЦ, ГРЭС и предприятиях химической промышленности, использующих водоподготовительные установки с Н- или ОН-ионитными фильтрами.

Известен способ очистки воды путем пропускания через ионообменные фильтры, при котором разрыхление спресcованного ионита осуществляют периодически потоком слабоминерализованной регенерационной и промывочной воды [1] Недостатком известного способа являются большие затраты воды на осуществление операции разрыхления слоя ионита, что приводит к большим энергетическим затратам.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ разрыхления ионита в ионообменных фильтрах с помощью потока воды, подаваемой снизу вверх через заполненный водой фильтр [2] Известному способу, принятому за прототип, присущи те же недостатки, что и описанному выше аналогу.

Целью изобретения является создание такого способа разрыхления спрессованного ионита в ионообменных фильтрах, который не требует больших расходов воды на разрыхление.

Это решается тем, что предложен способ разрыхления ионита в ионообменных фильтрах с помощью воды, в котором согласно изобретению разрыхление спрессованного ионита осуществляют путем слива воды из фильтра, подачи воды в фильтр снизу вверх до его заполнения, остановки потока воды после заполнения фильтра водой и всплытия слоя ионита в верхнюю часть фильтра и отстаивания в течение времени, достаточного для осаждения частиц ионита на дно фильтра.

Благодаря указанным отличиям способа расход промывочной воды на разрыхление ионита уменьшается в десятки раз, что приводит к снижению энергетических затрат на регенерацию ионообменных фильтров.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена принципиальная схема устройства для осуществления способа, и приведенным ниже конкретным примером осуществления способа.

На чертеже изображена принципиальная схема установки для обессоливания воды с помощью ионообменых фильтров, в которой используется предлагаемый способ. Установка содержит по крайней мере один ионообменный фильтр 1, загруженный слоем ионита 2. В качестве ионита используется ионит марки "Вофатит АД 41" с фракцией гранул 0,3-1,2 мм. Высота слоя ионита 2,0 м. Установка имеет коллектор 3 для подачи исходной обессоливаемой воды, от которого отходит трубопровод 4 для подачи воды в фильтр 1. В трубопроводе 4 установлена задвижка 5 для перекрытия трубопровода при проведении операций, связанных с регенерацией фильтра. Трубопровод 4 соединен с трубопроводом 6 для подвода щелочи посредством подводящего патрубка 7. В трубопроводе 6 установлена задвижка 8, а в подводящем патрубке 7 установлена задвижка 9. Фильтр 1 имеет выходной патрубок 10, который с помощью трубопровода 11 соединен с коллектором 12 для сбора очищенной воды, а с помощью трубопровода 13 соединен с одним из дренажных коллекторов 14. Другой дренажный коллектор 15 соединен с трубопроводом 6 для подвода щелочи. В трубопроводе 11, соединяющем выходной патрубок 10 фильтра 1 с коллектором 12 для сбора очищенной воды, установлена задвижка 16, а в трубопроводе 13, соединяющем выходной патрубок 10 с дренажным коллектором 14, установлена задвижка 17. В дренажных коллекторах 14 и 15 на их выходе в дренажную линию установлены задвижки 18 и 19, соответственно. Верхняя часть фильтра 1 снабжена патрубком 20 для вывода воздуха (воздушником), в котором установлен вентиль 21. Коллектор 3 для подачи исходной воды соединен с дренажными коллекторами 14 и 15 с помощью трубопроводов 22 и 23, в которых установлены задвижки 24 и 25.

В соответствии с предлагаемым способом периодическое разрыхление спрессованного в процессе очистки воды ионита осуществляется следующим образом.

Перекрывают задвижку 5 в трубопроводе 4 для подачи исходной воды в фильтр 1 и задвижку 16 на трубопроводе 11 для вывода очищенной воды в коллектор 12. Открывают задвижку 17 на трубопроводе 13, соединяющем выходной патрубок 10 с дренажным коллектором 14 и вентиль 21 на патрубке 20 воздушной линии. При этом задвижки 8, 9, 19, 24 и 25 закрыты, а задвижка 18 на дренажном коллекторе 14 открыта. При таком положении задвижек и вентилей установки осуществляется слив воды из фильтра 1 в дренажный коллектор 14 по трубопроводу 13 через задвижку 17. Закончив дренирование фильтра 1, закрывают задвижку 18 на дренажном коллекторе 14 и начинают заполнение фильтра 1 потоком воды снизу вверх, открывая задвижку 24. При этом исходная вода из коллектора 3 через задвижки 24 и 17 поступает в фильтр 1, вытесняя воздух из фильтра 1 через открытый вентиль 21 патрубка 20 для вывода воздуха. При этом слой ионита 2 под действием потока воды перемещается в верхнюю часть фильтра (граница слоя в этом положении показана на чертеже штриховыми линиями). Процесс заполнения фильтра 1 сопровождается характерным свистом выходящего воздуха. Прекращение свиста свидетельствует об окончании операции заполнения фильтра 1 водой и является сигналом для перекрытия вентиля 21 на патрубке 20 для вывода воздуха и перекрытия задвижек 17 и 24 с целью остановки потока воды в фильтре 1. С этого момента начинается этап отстаивания, сопровождаемый осаждением частиц ионита на дно фильтра под действием сил тяжести (седиментация). Длительность этой операции зависит от плотности частиц ионита и высоты слоя ионита в фильтре. В рассматриваемом случае при использовании ионита марки "Вофатит АД 41" процесс седиментации завершается в течение 3 ч. При осаждении частиц ионита на дно фильтра происходит разрыхление слоя ионита.

После окончания процесса разрыхления ионита следуют регламентные операции подачи регенерационного раствора щелочи и последующей отмывки ионита от продуктов регенерации.

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗРЫХЛЕНИЯ ИОНИТА В ИОНООБМЕННЫХ ФИЛЬТРАХ водой, подаваемой снизу вверх через фильтр, отличающийся тем, что перед разрыхлением осуществляют дренирование фильтра, после чего подают воду до всплытия ионита в верхнюю часть фильтра и отстаивают в течение времени, достаточного для осаждения ионита на дно фильтра.

РИСУНКИ

Рисунок 1