Подготовить воду для котельной, чтобы защитить нагревательные элементы от выпадения осадка солей, можно разными способами. Например, применяют промышленный ионообменный фильтр для очистки. Рассказываем, как работает система ионного обмена, в чем ее преимущества и недостатки.
Принцип работы, цели и задачи
Ионный обмен – замещение ионов кальция и магния ионами натрия. Это метод умягчения, при котором ионообменная смола замещает ионы солей жесткости на собственные ионы.
В результате ионного обмена меняется солевой состав воды, благодаря чему дальше проходят ионы натрия, которые не опасны для котлов. В качестве фильтрующего элемента используется ионообменная смола, которая в процессе фильтрации меняет свой состав. По этому причине ее нужно постоянно восстанавливать. Для регенерации обычно используют поваренную соль, спрессованную в таблетки.
Основная цель ионного обмена – умягчение воды. Но если минерализация исходного источника высокая, то процесс умягчения становится невозможным.
СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» устанавливает, что метод натрий-катионирования (замещение солей кальция и магния солями натрия) можно использовать, когда исходные показатели источника:
- мутность – не более 5–8 мг/л;
- цветность – не более 30 градусов.
Поэтому для снижения содержания этих загрязнений на предварительной стадии очистки используют механические фильтры.
Для работы промышленных ионообменных фильтров используется солевой бак и фильтрующая колонна. Непосредственно в колонну загружают ионообменную смолу.
К сожалению, задачи ионного обмена фактически ограничены умягчением воды. Например, обратный осмос убирает примеси и очищает воду до 99%, выдавая на выходе пермеат. Но промышленная ионообменная установка эффективна в своей нише в случае, когда нужно убрать соли жесткости, характеризующиеся наличием в воде солей кальция и магния.
Типы ионной очистки
В плане оборудования нет принципиальных отличий, кроме требуемой производительности – сколько жидкости нужно умягчить. В этом разрезе применяют деление по размерам фильтрующей колонны и их количеству.
- При 1-ступенчатой очистке используется 2 колонны, и при использовании натрий-катионирования общая жесткость воды может снизиться до 0,05–0,1 г-экв/м3.
- При 2-ступенчатой очистке используется 4 колонны (2 большие и 2 малые), и при использовании натрий-катионирования общая жесткость воды может снизиться до 0,01 г-экв/м3.
Такие показатели при двухступенчатой очистке достигаются благодаря тому, что вода дважды проходит процедуру натрий-катионирования.
Так выглядит водоподготовка котельной с помощью ионного обмена
Преимущества и недостатки
Главное преимущество – стоимость ионообменных систем. Ионообменный фильтр непрерывного действия на 1 куб.м./час будет стоить в 2 раза дешевле, чем обратный осмос на ту же производительность.
Недостаток ионного обмена заключается в постоянных затратах на соль. Она используется для восстановления ионообменной смолы. Для промышленной установки Гидрос-S-16*65 расходуется 12 тонн соли в год.
Если в исходной воде помимо высокого содержания жесткости есть еще и повышенное содержание общей минерализации (сухого остатка), то ионообменный фильтр здесь не поможет, и стоит присмотреться к установкам обратного осмоса.
Читайте также:
- Производство систем водоочистки;
- Коттеджный поселок "Волжская ривьера" водоснабжение;
- Способы водоподготовки котельной: обратный осмос