Статья: Применение реагентов марки АМИНАТ в теплосетях г. Тулы. Восстановление обменной емкости катионитов

Применение реагентов марки АМИНАТ в теплосетях г. Тулы. Восстановление обменной емкости катионитов

На предприятии ЗАО «Тулатеплосеть» на 81 отопительной котельной подпиточная вода обрабатывается по схеме 2-х ступенчатого Na - катионирования, при этом 131 фильтр загружен катионитом - КУ2-8 или зарубежными аналогами - вофатитом KPS, варионом KS, леватитом S-100. Исходная сырая вода на все объекты поступает от городского водоканала, т.е. вода соответствует СанПиН «Вода питьевая». Однако содержание железа в воде часто превышает допустимую норму - 0,3 мг/дм³ из-за частых переключений и всевозможных ремонтов систем теплоснабжения.

Для регенерации фильтров в предприятии применяется готовый природный 26% раствор NaCl, добываемый из собственной скважины солевого рассола. Допускаемая норма по (Fe ²⁺) в подземном рассоле согласно ТУ 6-01-05-01-78 с изм. 1-3 - не более 3,0г/дм³. Таким образом, повышенное содержание железа в сырой воде и регенерационном растворе приводит к выпадению соединений железа на зернах катионита, что существенно снижает его ионообменную способность по отношению к катионам жесткости.

Необходимо отметить, что соединения железа не только выпадали на поверхности зерен смолы, но также происходило, очевидно, и химическое взаимодействие железа с катионитом. В связи с более высокой плотностью заряда катионов железа (двух- и трехвалентного) удаление их с поверхности зерен смолы возможно было только при большем расходе регенерационного раствора. Однако и повышение расхода соли не приводило к эффективному удалению соединений железа из катионита. Все это приводило к уменьшению производительности фильтров (увеличению межрегенерационных периодов), увеличению расхода воды на собственные нужды котельных теплосети г. Тулы и увеличению высокоминерализованных жидких сбросов.

В результате после первого года использования катионита (после загрузки) среднее значение ее рабочей обменной емкости снижалось с 1100 до 700 г.-экв/ м³, т.е. более чем на 30%.

Для восстановления поглотительной способности катионита ранее в котельных использовался метод обработки его слабым раствором HCl (до 2,0%). Процесс трудоемкий, небезопасный и требующий значительного объема отмывочной воды. Кроме того, использование кислоты опасно с точки зрения коррозии трубопроводов и корпусов фильтров. Поэтому с 2006 года в предприятии ЗАО «Тулатеплосеть» были проведены работы по внедрению метода восстановления обменной емкости катионитов с использованием реагента АМИНАТ ДС.

Реагент АМИНАТ ДС, производимый ООО «НПФ Траверс», является водным раствором смеси солей органических комплексообразователей (фосфоновых кислот) с содержанием активного вещества - около 200-250 г./л. Реагент представляет собой бесцветную или светложелтую жидкость с плотностью 1,15 г./см3 и поставляется в полиэтиленовых канистрах.

Для внедрения метода с использованием АМИНАТа ДС была выбрана котельная «Михеева, 6-а» ЦЮВРТС, где производилось 30 и более регенераций натрий-катионитных фильтров в месяц.

Первая стадия (первая регенерация) внедрения включала в себя ударную обработку загруженного катионита регенерационным раствором соли с дозой Амината ДС около 125 мг/м³ (из расчета 250см³ реагента на весь объем регенерационного раствора около 2м³). Реагент заливался в бак мерник 26% раствора соли и начинался пропуск регенерационного раствора (10-12%). После подачи последних порций раствора соли в фильтр задвижки подачи соли и сброса регенерационного раствора закрывались и фильтр, заполненный регенерационным раствором с АМИНАТом ДС, стоял 8 часов. Затем начинался этап отмывки катионита по обычной схеме.

Последующие регенерации уже производилась по регламенту - без останова пропуска регенерационного раствора. При этом доза АМИНАТа ДС была уменьшена и добавлялась из расчета - 20 мл товарного реагента на один кубометр готового регенерационного раствора. В ходе внедрения данной технологии было отмечено, что если постоянно производить регенерации с добавлением Аминатом ДС, то наблюдался обратный эффект, т.е. фильтроцикл снижался. Поэтому была принята технология циклического добавления АМИНАТа ДС в регенерационный раствор - 5 регенераций с применением Амината ДС, 5 регенераций без применения реагента.

Была разработана ведомость и заведен журнал по проведению регенераций с регистрацией использования АМИНАТа ДС в ходе регенерации. Кроме того, для эксплуатационного персонала котельной был разработан регламент проведения регенераций натрий - катионитного фильтра с использованием АМИНАТа ДС (Приложение №1).

В результате внедрения метода проведения регенерации натрий - катионитного фильтра с дозированием АМИНАТа ДС в регенерационный раствор были получены следующие результаты:

- В результате восстановления обменной емкости катионита фильтроцикл увеличился до расчетной величины;

- сократилось количество 26% раствора NaCl на регенерацию. При этом удалось снизить концентрацию регенерационного раствора - с 10-12% до 6-7%, не снижая величины обменной емкости катионита;

- уменьшилось время отмывки и расход воды на собственные нужды;

- сократился объем жидких высокоминерализованных стоков ВПУ.

Для подтверждения полученных результатов ниже (Приложение №2) приводится выписка из режимной карты химводоподготовки (ХВП) котельной «Михеева, 6-а» - ЦЮВРТС-1 в первоначальный период использования смолы - 2006 г. и работу Х.В.П. в 2009 г. Из приведенных данных видно, что обменная емкость катионита восстановилась с одновременной оптимизацией проведения регенерации фильтра.

Проведение регенерации с использованием АМИНАТа ДС осуществляется также периодически в автоматизированных установках химводоподготовки.

Полученные положительные результаты данной работы позволили внедрить данную технологию на всех объектах предприятия ЗАО «Тулатеплосеть», где подготовка воды осуществляется по методу натрий - катионирования. Так например, смола, загруженная в установке на объекте «Пр. Ленина, 19», после проведения регенерации с АМИНАТом ДС эффективно умягчает сырую воду несмотря на значительный срок ее использования - 14 лет.

Приложения

Приложение 1

Регламент проведения регенераций Na - катионитного фильтра №2 с использованием реагента - Аминат ДС в котельной «Михеева, 6-а» РТС - 1, ЗАО «Тулатеплосеть», 28.11.2006 г.

1. Подать в бак-мерник половину табличного значения 26% раствора соли.

2. Отмерить 20см³ для фильтра d 1000 и 40 см³ для фильтра d 1500 реагента Амината ДС и развести его теплой водой в пластиковой емкости объемом 1-1,5 дм³ путем встряхивания.

3. Подать в бак-мерник воду, разбавив раствор соли до 6,5-7% (концентрация контролируется по плотности ареометром)

4. С момента подачи воды в бак-мерник вылить реагент п. 2, равномерно распределив его по поверхности раствора.

5. Перемешать раствор в баке-мернике циркуляционным насосом в течении 15 мин.

6. Подать приготовленный раствор по п. 5 в фильтр.

7. Установить дренажным вентилем давление 0,4 кг/см² (давление по манометру на фильтре).

8. По окончании раствора в баке-мернике открыть задвижку подачи городской воды в фильтр и установить этой задвижкой давление в дренажном патрубке равным 0,8-1,0 кг/см².

9. Закрыть подачу регенерационного раствора в фильтр. Отключить насос.

10. Задвижкой подачи городской воды в фильтр подрегулировать давление в дренажном патрубке, до значения 0,4 кгс/см².

11. При истечении воды (раствора) из дренажного патрубка плотностью равной 1 кг/м³ (замер ареометром) задвижкой подачи городской воды установить давление в дренажном патрубке, равным 1,5-2,0 кгс/см².

12. Через 5-7 минут провести пробный замер жесткости химочищенной воды.

13. Отмыть катионит до нормальной жесткости.

14. Включить фильтр в работу и зафиксировать величину его фильтроцикла в м³.

15. Сравнить величину фильтроцикла с величиной фильтроцикла, полученного стандартной технологией.

Приложение 2

емкость катион реагент теплосеть

Выписка из режимной карты по эксплуатации установки натрий - катионтных фильтров котельной «Михеева, 6-а» - ЦЮВРТС - 1.

Сбрасываемый избыток соли при регенерации

без Амината ДС - 161,2 кг

с Аминатом ДС - 52,1 кг