Установки умягчения воды

Самый распространенный метод умягчения воды – натрий-катионирование. Метод основан на способности ионообменных материалов обменивать ионы кальция и магния на ионы других веществ, не образующих накипь на теплонапряженной поверхности (трубные экраны котлов, теплообменники, поверхности жаротрубных котлов). Веществ таких немало, но в связи с доступностью и относительной дешевизной хлорида натрия именно он был выбран в качестве реагента для регенерации катионита.

Механизм умягчения следующий:

Реакции обмена ионами (R – комплекс катионита, упрощенно называемый анионитной частью катионита):

2 NaR + Ca(HCO₃)₂ ↔ CaR₂ + 2NaHCO₃;

2 NaR + Mg(HCO₃)₂ ↔ MgR₂ + 2NaHCO₃;

2 NaR + CaCl₂ ↔ CaR₂ + 2NaCl;

2 NaR + MgSO₄ ↔ MgR₂ + Na₂SO₄;

2 NaR + CaSiO₃ ↔ CaR₂ + Na₂SiO₃,

Уравнения реакций с солями MgCl₂, CaSO₄ и MgSiO₃ аналогичны уравнениям, указанным выше, соответственно. Замена ионов кальция и магния ионом натрия гарантирует отсутствие накипеобразований на греющих поверхностях котлов и теплообменников. По мере пропускания воды через слой катионита количество ионов натрия, способных к обмену, уменьшается, а количество ионов кальция и магния, задержанных на смоле, возрастает, то есть катионит «истощается». Тогда его следует регенерировать – пропустить через слой катионита раствор хлорида натрия, и обменная способность катионита восстанавливается. Процессы ионного обмена обратимы. Поэтому если в воде ионов натрия становится все больше и больше по сравнению с количеством ионов кальция и магния, то процесс поглощения ионов Ca²⁺ и Mg²⁺ замедляется, то есть все больше сдвигается в левую сторону реакций и может быть изображен так:

CaR₂ + 2Na⁺ ↔ 2NaR + Ca²⁺;

MgR₂ + 2Na⁺ ↔ 2NaR + Mg²⁺

Ионы Na⁺, Ca²⁺ и Mg²⁺ названы противоионами.

С помощью параллельноточного натрий-катионирования общую жесткость исходной воды можно уменьшить до пределов, указанных в таблице 1.

Таблица 1. Значения жесткости воды фильтрата после умягчения воды с разным солесодержанием.

Ступени умягчения	Минерализация исходной воды, мг/л
Ступени умягчения	<200	200-500	500-800	800-1200	>1200
Жесткость после первой ступени умягчения, мкг-экв/л	200	350	450	500	600
Жесткость после второй ступени умягчения, мкг-экв/л	5	10	20	25	35

Процесс умягчения контролируется электронным блоком управления, по показаниям которого контроллер определяет необходимость регенерации колонны. Регенерации состоит из стадии обратной промывки катионита (удаление механических примесей и перемешивание слоев загрузки), засаливания (насыщение смолы ионами натрия и вытеснения других противоионов), отмывка смолы от избытка регенерационного раствора и наполнение солевого бака.

Состав фильтра-умягчителя:

Напорный фильтр-умягчитель состоит из следующих компонентов:

Напорный корпус фильтра выполнен из высококачественного композитного материала, на который намотана стекловолоконная нить, скреплённая эпоксидной смолой (бесшовная технология). Корпуса полностью защищены от образования коррозии и ржавчины. Все части корпусов, контактирующие с водой, выполнены из материалов пищевого качества. Корпуса фильтров совместимы со стандартными управляющими клапанами и фитингами, использующимися в системах водоподготовки.
Для загрузки фильтра используется ионообменная смола — это сильнокислотный катионит большой емкости. Представляет собой твердые сферические гранулы c оттенками цвета от желто-золотистого до темно-коричневого. Изготовлена на основе сшитого полистирола и имеет гелевую структуру. В состав смолы входят функциональные группы сульфоновой кислоты. Поставляется в натриевой форме и содержит влагу. Ионообменная смола предназначена для очистки воды посредством ионного обмена в системах умягчения. Смола специально разработана для использования в производстве продовольственной продукции, напитков, питьевой воды и воды, используемой в пищевой промышленности.
Водоподъемная труба необходима для распределения потока воды от клапана управления до нижней распределительной системы.
Автоматический управляющий клапан, состоит из микроконтроллера, который программируется на заданные параметры фильтрации – после очистки заданного объема воды или в определенное время дня фильтр проводит заданные циклы регенерации.
Емкость для хранения и приготовления концентрированного раствора соли для регенерации фильтра. Автоматически заполняется водой в процессе регенерации. Из ручных операций – необходимо следить за наполнением бака таблетированной солью.
Подводящий трубопровод выполняется из инертных материалов (полипропилен или нПВХ).
Отводящий трубопровод выполняется из инертных материалов (полипропилен или нПВХ).
Трубопровод сброса промывных вод выполняется из инертных материалов (полипропилен или нПВХ).
Таблетированная соль для регенерации фильтра.
Нижняя распределительная система – необходима для равномерного распределения потока воды по всей площади фильтрации
Слой подложки из гравия – необходим для равномерного распределения потока воды по всей площади фильтрации, а также препятствует вымыванию смолы из фильтра.

Требования к исходной воде для гарантированной очистки:

Рабочий диапазон, ед. рН	3 – 10
Рабочая температура, °С	50
Жесткость общая, мг-экв/л	до 15 *
Суммарное содержание железа, мг/л	до 0,3 *
Суммарное содержание марганца, мг/л	до 0,1 *
Мутность, глина, суглинки	отсутствие
Перманганатная окисляемость, мг(о)/л	до 5 *
Сероводород	отсутствие
Сульфиды (по H2S)	отсутствие
Концентрация свободного хлора, мг/л	до 0,5 *
Углекислота CO	отсутствие
Нефтепродукты	отсутствие
Коллоидная кремниевая кислота	отсутствие
Давление, атм.	2,5 – 6,0

* - В случае превышения показателей анализа воды выше указанных требуется дооснащать систему дополнительными технологическими узлами, которые расчитываются по запросу.

Ориентировочная стоимость оборудования для умягчения воды:

Производительность по очищенной воде, м³/ч	Подача воды на промывку, м³/ч	Объем сточных вод в сутки, м³	Габариты, ШхДхВ, м	Стоимость, рублей
до 0,8	0,3	0,22	1,0х1,5х1,5	36 678,24 ₽
до 1,3	0,5	0,37	1,0х1,5х1,5	47 239,20 ₽
до 1,8	0,7	0,52	1,0х1,5х1,5	65 158,56 ₽
до 2,3	0,9	0,67	1,0х2,0х1,5	69 727,68 ₽
до 2,6	1	0,75	1,0х2,0х1,5	84 188,16 ₽
до 3,3	1,3	0,97	1,0х2,0х1,5	109 673,28 ₽
до 4,1	1,6	1,21	1,0х2,0х1,5	161 540,64 ₽
до 5,6	2,2	1,62	1,0х2,0х1,8	200 246,40 ₽
до 7,3	2,9	2,17	1,0х2,0х1,8	258 611,04 ₽
до 11,5*	4,5	3,37	1,0х2,0х1,8	399 974,40 ₽

* - Для большей производительности количество фильтров увеличивается пропорционально.

Цены указаны для понимания диапазона стоимости оборудования и носят приблизительный характер. Для точного расчета необходимо прислать запрос на подбор оборудования в свободной форме, мы сами уточним все необходимые вопросы бесплатно.

Пишите, звоните:

+ 7 985 152 4100

td@vorwater.ru

Время ответа - не более 10 минут!