Установка для ионообменной очистки воды Советский патент 1988 года по МПК B01J47/02 

Фиг.1

Изобретение относится к химической обработке воды природных источников и сточных вод промышленных предприятий методами ионообменной очистки.

Цель изобретения - повышение гибкое- ти режимов работы, снижение расхода реагентов и воды на собственные нужды и удешевление установки при заданных расходах подачи и отвода воды.

На фиг. 1 представлена технологическая схема установки; на фиг. 2 и 3 - запорно- регулируюш,ий узел двунаправленного действия, варианты.

Установка для ионообменной очистки воды включает фильтры 1, соединенные по кольцевой схеме трубопроводами 2, подаю- ш,ую магистраль 3 исходной воды, подаю- ш,ую магистраль 4 раствора реагентов, от- водяш,ую магистраль 5 очищенной воды, от- водяш,ую магистраль 6 сбросов, запорные клапаны 7, запорно-регулируюш,ие узлы 8 двунаправленного действия, каждый из кото- рых содержит задвижку 9, регулятор 10 расхода или обратный клапан 11, датчики 12 расхода или дроссельные шайбы 13.

Трубопровод 2 предназначен:

для подачи частично обработанной воды с выхода предыдуплего фильтра на вход верхнего распределительного устройства последующего фильтра для дообработки;

для подачи отработанной отмывочной воды с остатками реагентов с выхода предыдущего фильтра на вход нижнего распре- делительного устройства последующего фильтра;

для подачи частично отработанного реге- нерационного раствора с выхода предыдущего фильтра на вход нижнего распределительного устройства последующего фильт- ра с целью более полного его использования;

для подачи взрыхляющей воды в противотоке потоку исходной воды со входа последующего в технологической цепи фильтра на выход предыдущего фильтра для взрых- ления ионита перед регенерацией;

для отвода взрыхляющей воды в противотоке потоку исходной воды со входа фильтра после взрыхления в нем ионита на выход предыдущего фильтра и на слив.В фильтрах 1 производят обработку воды частичную и полную, а также вспомогательные операции по восстановлению обменной емкости ионита: взрыхление, многоступенчатую регенерацию и отмывку.

Подающая магистраль 3 исходной воды предназначена для подвода исходной воды с требуемым расходом на входы верхних распределительных устройств и фильтров 1 по трубопроводам с запорными клапанами 7.

Подающая магистраль 4 раствора реаген- тов обеспечивает подвод с требуемым расходом раствора реагентов на входы нижних распределительных устройств фильтров 1

через трубопроводы с запорными клапанами 7.

По магистрали 5 отводят очищенную воду с выходов фильтров 1 по трубопроводу с запорными клапанами.

Магистраль 6 служит для отвода с установки всех сливов, включая отработанный раствор реагентов с отмывочной водой и воду после взрыхления, которая уносит грязь и разрушенные мелкие частицы ионита.

Запорно-регулирующий узел 8 двунаправленного действия предназначен для пропуска и регулирования потоков:

частично обработанной воды с выхода предыдущего фильтра на вход верхнего распределительного усройства последующего фильтра в прямотоке с потоком обрабатываемой воды;

части потока исходной воды, отводимой со входа последующего фильтра на выход предыдущего фильтра на взрыхление ионита, и отвода этой воды после взрыхления в противотоке с потоком обрабатываемой воды;

частично отработанного регенерационно- го раствора с выхода предыдущего фильтра на вход нижнего распределительного устройства, последующего фильтра в прямотоке с потоком обрабатываемой воды.

Трубопровод 2 соединяет выход каждого из фильтров с двумя входами последующего в технологической цепи фильтра и замыкает эту последовательность фильтра в кольцо. Выход каждого из фильтров подключен к нижней дренажной системе фильтра.

Один из входов фильтра подключен к верхнему распределительному устройству, служащему для подачи исходной и отмывочной воды и для отвода воды после взрыхления. Другой вход фильтра подключен к нижнему распределительному устройству 7, расположенному над слоем ионита и служащему для подачи регенерационного раствора непосредственно на слой ионита. Сечение трубопроводов и арматура трубопровода 2 равны сечению трубопроводов и арматуре подачи исходной воды.

Каждый трубопровод 2 имеет запорно- регулирующий узел 8 двунаправленного действия..

Вариант запорно-регулирующего узла двунаправленного действия (на фиг. 2) включает в себя датчик 12 расхода потока взрыхляющей воды, включаемый в противотоке потоку очищаемой воды, регулятор 10 расхода потоков, запорную задвижку 9, запорный клапан потока регенерационного раствора, датчик 12 расхода потока регенерационного раствора.

Дополнительный трубопровод подключают между регулятором 10 расхода и запорной задвижкой 9.

Вариант запорно-регулирующего узла (на фиг. 3) включает в себя последовательно включенные обратный клапан 11 и

задвижку 9, причем обратный клапан 11 включен в прямотоке потоку очищаемой воды, дроссельную шайбу 13, включенную в байпасе обратному клапану, дроссельную шайбу 13 и запорный клапан потока реге- нерационного раствора, установленные на дополнительном трубопроводе.

Дополнительный трубопровод 14 подключают между обратным клапаном 11 и задвижкой 9. Сечение дополнительного трубопровода 14 и арматуры равно сечению трубопровода регенерационного раствора.

Установка работает следующим образом.

В процессе очистки воды, исходная вода подается на вход верхнего распредели- тельного устройства фильтра 1 из магистрали 3 по трубопроводу с запорным клапаном 15, проходит через фильтр, загруженный ионитом, очищается, собирается дренажным устройством и отводится по трубопроводу с запорным клапаном 15 с выхода фильтра в коллектор обработанной воды. При доистощении фильтра частично обработанная вода подается с выхода фильтра на вход верхнего распределительного устройства последующего фильтра через запорно- регулирующий узел двунаправленного действия 8 по трубопроводу 2. Для этого открывают задвижку 9 и поток частично обработанной воды через открытый регулятор 10 расхода направляют в последующий фильтр, где происходит его окончательная очистка. Обработанная вода отводится по трубопроводу с запорным клапаном 15 в магистраль 5 очищенной воды.

Взрыхление ионита в предыдущем (в технологической цепи) фильтре производят взрыхляющей водой, подавая часть потока исходной воды в противотоке через запор- но-.регулирующий узел 8 двунаправленного действия по трубопроводу 2, через слой ионита в фильтре снизу вверх и со входа фильтра по контуру перепуска на сброс в магистраль 6. При этом задвижки 9 должны быть открыты, а регуляторы 10 расхода осуществляют регулирование расхода воды, подаваемой на взрыхление. Измерение этого расхода производят датчики 12 расхода, установленные за регуляторами расхода.

При регенерации ионита регенерацион- ный раствор подают в фильтр из магистрали 4 по трубопроводу с запорным клапаном 15 непосредственно на слой ионита через нижнее распред-елительное устройство. Частично отработанный регенерационный раствор направляют для более полного его использования на последующий фильтр, находящийся на стадии предварительной регенерации, по трубопроводу 2 через запор- но-регулирующий узел -8 двунаправленного действия. При этом задвижка 9 закрыта, а клапан 15 открыт.

Подача регенерационного раствора производится отмывочной водой, подаваемой в

первый по ходу регенерации фильтр. При отмывке ионита исходной водой эта вода подается из магистрали 3 на вход отмываемого фильтра, а расход ее регулируется регулятором 10 расхода по сигналу датчика 12 расхода, установленного на линии подачи регенерационного раствора. При отмывке обработанной водой эта вода подается с выхода предыдущего (в технологической цепи) фильтра по трубопроводу 2. При этом используется объем воды, находящейся над слоем ионита в корпусе фильтра.

При выполнении запорно-регулировочно- го узла 8 двунаправленного действия (фиг. 3) работа установки аналогична. Различие заключается в том, что поток обрабатываемой воды проходит через обратный клапан, а поток взрыхляющей воды - через байпасную дроссельную щайбу 13.

Регенерационный раствор требуемой концентрации может подаваться насосом-дозатором от узла приготовления регенерационного раствора.

Задвижки 9 и клапаны 15 имеют дистанционное и ручное управление.

В качестве датчиков 12 расхода могут быть использованы расходомерные щайбы. Датчик расхода, установленный на трубопроводе 2, должен обеспечивать регулирование потоков в пределах расхода взрыхляющей воды и обрабатываемой воды, а датчик расхода на дополнительном трубопроводе должен обеспечивать регулирование потока отмывочной воды.

Аналогичную роль выполняют дроссельные щайбы 13 для варианта запорно-ре- гулирующего узла двунаправленного действия (фиг. 3). Дроссельная щайба, установленная на байпасном трубопроводе, регулирует поток взрыхляющей воды, а щайба, установленная на дополнительном трубопроводе, - поток отмывочной воды. Обратный клапан 11 устанавливается на трубопроводе 2 в направлении пропуска потока обрабатываемой воды.

Формула изобретения

1. Установка для ионообменной очистки воды, содержащая подводящие и отводящие магистрали, к которым посредством трубопроводов с запорными клапанами подсоединены по кольцевой схеме фильтры с неподвижным слоем ионита, имеющие дренажное и верхнее и нижнее распределительные средства, отличающаяся тем, что, с целью повышения гибкости режимов работы, снижения расхода реагентов и воды на собственные нужды, она снабжена запорно- регулирующими узлами двунаправленного действия, установ.ченными на трубопроводах, соединяющих фильтры, и подсоединенными дополнительными трубопроводами к нижнему распределительному средству последующего фильтра.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что запорно-регулировочный узел двунаправ ленного действия выполнен в виде установленных на трубопроводах, соединяющих фильтры, датчика расхода, регулятора расхода и задвижки, соединенных в последовательную цепь, и дополнительных задвижки и датчика расхода, установленных на дополнительных трубопроводах, подсоединенных к трубопроводу, соединяющему фильтры между регулятором расхода и задвижкой.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что запорно-регулировочный узел двунаправленного действия выполнен в виде установленных на трубопроводах, соединяющих фильтры, обратного клапана и задвижки, соединенных последовательно,и дроссельной щайбы, подсоединенной в байпасе к обратному клапану, задвижки и дроссельной шайбы, установленных на дополнительном трубопроводе, который подсоединен к трубо- проводам, соединяющим фильтры между обратным клапаном и задвижкой.

Изобретение относится к установкам для ионообменной очистки воды и позволяет снизить расход реагентов и воды на собственные нужды. Установка содержит фильтры 1 с неподвижными слоем ионита, соединенные трубопроводами 2 по кольцевой схеме, подающую магистраль 3 исходной воды, подающую магистраль 4 растворов реагентов, отводящую магистраль 5 очищенной воды, отводящую магистраль 6 сбросов, запорные клапаны 7, запорно-регулирующие узлы двунаправленного действия 8, каждый из которых содержит задвижку, регулятор расхода или обратный клапан, датчики расхода или дроссельные щайбы. 2 з. п. ф-лы, 3 ил. с S 00 00 (;о 00 со 00

.2

Фиг.З