Выходная зона имеет цилиндрическую форму диаметром 12200 мм, высотой 2740 мм, заканчивающейся дроссельной решеткой с отверстиями диаметром 10 мм по всему сечению. Над дроссельной решеткой смонтирован сборный желоб на расстоянии по диаметру 7800 мм, высотой 1000 мм. На боковых стенах желоба имеются отверстия диаметром 17 мм. Сборный желоб имеет уклон в сторону приемного стакана и отводящим трубопроводом, по нему вода сливается в бак коагулированной воды. На уровне сборного желоба смонтирована воронка с отводящим трубопроводом для сброса воды при переполнении осветлителя.
Грязевик расположен в нижней части осветлителя имеет цилиндрическую форму с коническим днищем трубопроводом. Высота грязевика 2400 мм, диаметр 1300 мм, имеет лаз для осмотра и ремонта. Грязевик предназначен для сбора тяжелого шлама и дренирования при выводе осветлителя в ремонт.
Механический фильтр представляет собой вертикальный цилиндрический резервуар со сферическим днищем и потолком. В потолочной части фильтра имеется лаз, предназначенный для осмотра фильтра и в боковой стенке - лаз для выгрузки волокна.
Для подвода и распределения фильтруемой воды в днище расположено нижнее распределительное устройство, которое состоит из коллектора с трубами в виде радиальных лучей, в которых имеются поперечные щели шириной 0,4 мм. Такая система дренажного устройства способствует равномерному распределению воды при входе по всему сечению фильтра и равномерному распределению воздуха и воды при промывке фильтрующего материала. Для поддержания волокнистой загрузки во взвешенном состоянии на расстоянии 2/3 от днища фильтра вмонтирован швеллерный потолок, крепящейся анкерными болтами к потолочной сфере, выполненный из швеллера № 80, в котором выполнены отверстия диаметром 20 мм. При отводе профильтрованной воды для ее равномерного распределения по всей площади поперечного сечения фильтра и предотвращения выноса волокна установлено верхнее распределительное устройство, выполненное в виде сферы с отверстиями диаметром 20 мм.
На фронте каждого фильтра расположены:
- манометры на входном и выходном трубопроводе, на трубопроводе воздуха;
- пробоотборные точки на входе и выходе, воздушник;
- трубопроводы коагулированной воды на промывку и заполнение фильтра;
- трубопровод воздуха для взрыхления.
Основным показателем качества процесса осветления на механических фильтрах является потеря напора воды и ее прозрачность. Разность давлений по манометрам на входе и выходе не должна превышать 0,5-0,7 кгс/см2. При превышении перепада более чем на 1 кгс/см2 , фильтр подвергается промывке и взрыхлению. Взрыхление производится сжатым воздухом снизу вверх с последующей промывкой водовоздушной смесью в том же направлении.
Вода после обработки механических фильтров называется осветленной.
Осветленная вода разделяется на два потока. Один поток - для приготовления химически очищенной воды, другой - для приготовления химически обессоленной воды.
Для приготовления химически очищенной воды на ПВС установлено 6 фильтров натрий-катионирования I ступени производительностью 100 м3/ч каждый и 4 фильтров натрий- катионирования II ступени производительностью 250 м3/ч каждый. Натрий-катионитовые противоточные фильтры 6, производительностью 250 м3/ч каждый.
Натрий-катионитные фильтры предназначены для умягчения (удаления из обрабатываемой воды катионов жесткости (кальций и магний)).
Умягчение воды осуществляется путем фильтрования через зернистый материал-катионит, имеющий в своем составе подвижные катионы натрия, способные замещаться катионами кальция и магния. Умягченная вода фильтруется последовательно через две ступени фильтров - первую и вторую ступень катионирования. На фильтрах I ступени происходит основное поглощение солей жесткости. На фильтрах II ступени происходит поглощение солей жесткости, проскочивших I ступень.
Na- катионитовый фильтр представляет собой вертикальный цилиндрический резервуар высотой 5000 мм (I ступень) или 3000 мм (II ступень) и диаметром 3000 мм. Верхнее распределительное устройство выполнено в виде радиально расположенных лучей с отверстиями диаметром 8-12 мм для равномерного подвода и распределения воды на фильтр, для подвода регенерационного раствора поваренной соли и для сбора промывочной воды при взрыхлении фильтра. Для отвода умягченной воды и ее равномерного распределения по площади поперечного сечения фильтра и водяного взрыхления фильтрующего катионита фильтр оборудован нижним распределительным трубчатым устройством с щелями 0,2 мм.
Днище фильтра и нижнее дренажное устройство залито бетоном (бетонная подушка).
Фильтрующий материал КУ-I загружен непосредственно на бетонную подушку. Крупность зерен КУ-I 0,2-2 мм, высота загрузки фильтров I ступени 2,0-2,5 м, температура воды, поступающей на катионит не должна превышать 40?С.
Фильтры Na-катионирования II ступени загружены катионитом марки КУ-2-8 , который представляет собой сферические зерна гелевой структуры желтого цвета. Крупность зерен КУ-2-8 0,3-1,25 мм, высота загрузки фильтров II ступени 1,0-1,5 м.
На фронте каждого фильтра расположены манометры на входе и выходе для измерения давления, пробоотборные точки на входе и выходе, воздушник.
Для каждого фильтра от общих коллекторов подведены подводящие и отводящие трубопроводы с арматурой. Для монтажа и ревизии дренажных систем фильтра и загрузки фильтров катионитом служат нижние и верхние люки.
Для гидроперегрузки катионитного материала служит специальный люк, расположенный в нижней части фильтра над бетонной подушкой.
Для умягчения осветленная вода подается на фильтр сверху вниз и распределяется через распределительное устройство по всему сечению фильтрующего материала. Остаточная жесткость умягченной воды на фильтрах II ступени не должна превышать 5 мкг-экв/л, на фильтрах I ступени 700 мкг-экв/л. Если жесткость превышает данные значения, то фильтры отключают на регенерацию.
Взрыхление катионитов в фильтрах осуществляют перед каждой регенерацией и производят ее осветленной водой. Взрыхление производят с коллектора потоком воды снизу вверх со скоростью для I ступени 11 м/ч (расход воды 75-80 м3/ч), для II ступени - 10 м/ч (70-75 м3/ч). Взрыхление производят до чистой воды, анализ которой берется с пробоотборных точек на фильтре и сравнивается по прозрачности. Промывочная вода фильтров I и II ступени сбрасывается в емкость шламовой насосной.
Регенерация катионита производится для восстановления способности последнего к обмену катионов жесткости, содержащихся в обрабатываемой воде, на ионы Na. Регенерация Na- катионитовых фильтров I и II ступени производится раствором поваренной соли, концентрацией 6-8 % с помощью водяного эжектора. Раствор подается сверху вниз со скоростью для I ступени 4-5 м/ч, для II ступени - 5-6 м/ч и расходом воды 45 м3/ч. Длительность регенерации установленной скорости 20-30 мин. Расход соли на одну регенерацию составляет 4 м3 - 26 % раствора в пересчете на 100 % NaCl - 1260 кг.
Расход соли на регенерацию зависит от высоты загрузки катионита и его обменной емкости. Плановый удельный расход по фильтрам натрий-катионирования I ступени 177 г/г-экв, по фильтрам нартий-катионирования II ступени - 340 г/г-экв.
Отмывку от продуктов регенерации производят в течении 1 часа через эжектор потоком воды сверху вниз со скоростью 4-5 м/ч. Сброс отмывочной воды после фильтров Na-катионирования I ступени и II ступени производится в емкость шламовой насосной и далее в багерную ЦГТС.
Далее химочищенная вода после Na-катионитовых фильтров направляется в два бака химочищенной воды объемом 300 м3 каждый (заменены в 1996 году). Из баков химочищенная вода четырьмя насосами типа 8 НД 8, производительностью 500 м3/ч направляется на деаэрационно-питательную установку, где из химочищенной воды удаляются растворенные в ней газы. Затем химочищенная вода подается потребителю.
Для приготовления химически обессоленной воды на ПВС предусмотрен блок обессоливания. Он работает по схеме двухступенчатого водород-катионирования и анионирования блочного типа.
Осветленная вода поступает на семь водород-катионитовых фильтров I ступени, загруженных катионитом марки КУ-I, производительностью 100 м3/ч каждый. Катионы жесткости кальция, магния, натрия и т.д. удаляется путем обмена их на катион водорода, содержащийся в ионообменной смоле. Водород - катионитовые фильтры первой ступени сгруппированы по 4 фильтра первой очереди и 3 фильтра второй очереди.
На нижнюю дренажную систему загружен фильтрующий материал - катионит КУ-1, высота загрузки 2,5 м для водород-катионитовых фильтров I ступени и 1,5 м для водород - катионитовых фильтров II ступени с рабочей фракцией 0,3 - 0,2 мм. Коэффициент набухания смолы - 2.
Водород-катионитовые фильтры I ступени служат для удаления основного количество катионов солей жесткости, а второй ступени - для более глубокого их удаления.
По мере работы фильтров кислотность воды при прохождении через фильтр падает. Поэтому Водород -катионитовые фильтры первой ступени отключаются на регенерацию при снижении кислотности фильтра на 0,2 мг-экв/л от установившейся в течении 3-х часов работы. Водород-катионитовые фильтры второй ступени отключают на регенерацию при снижении кислотности фильтра относительно вновь включенных фильтров и при одновременном повышении солесодержании на всех работающих анионитовых фильтров второй ступени.
Для восстановления работоспособности фильтров проводят их взрыхление и регенерацию. Операция взрыхления имеет цель устранить уплотнения слежавшейся массы катионита и тем самым увеличить площадь реагирования. Взрыхления катионита в фильтрах первой ступени производиться осветленной водой потоком снизу вверх со скоростью 14 м/с и расходом воды 100 м3/ч. Взрыхление проводится до чистой воды на сбросе и отсутствии мелочи в пробе.
Регенерация водород-катионитовых фильтров производиться раствором серной кислоты с концентрацией 1-1,5 % потоком сверху вниз со скоростью подачи регенерационного раствора 10 м/ч и расходом воды 70 м3/ч. Количество кислоты на регенерацию устанавливается индивидуально для каждого фильтра в зависимости от уровня загрузки и состояния смолы. 70 % расхода кислоты пропускается с концентрацией 1 %, оставшееся часть - с концентрацией 1,5 %. Раствор кислоты на регенерацию поступает из цистерны кислоты объемом 25 м3, установленная на отметке - 0,00 через 2 мерника диаметром 730 мм, высотой 2600 мм и объемом 1 м3 подается на всас двух насосов-дозаторов типа НД-1600/10 производительностью 1600 л/ч.
Вода после обработки в анионитовых фильтрах I ступени называется частично обессоленная. Частично обессоленная вода далее поступает в 3 декарбонизатора объемом 200 м3, в которых из воды удаляется угольная кислота, образовавшаяся при обработке фильтров водорд-катионирования I ступени путем продувки частицы воды воздухом.
В декарбонизаторе вода поступает в разделительную камеру, приемный стакан, переливается через слой керамических колец Рашига, делясь ими на мелкие струйки по всему сечению, навстречу потоку воды с нижней камеры вентилятором подается воздух в количестве 15 м3/м3 воды.
При прикосновении воды с воздухом происходит распад угольной кислоты на воду и углекислый газ, который вместе с воздухом отводиться через влагоотделитель в атмосферу. Из влагоотделителя капельки воды, уносимые воздухом смываются в баки частично обессоленной воды. Декарбонизационная вода собирается в нижней камере декарбонизатора и самотеком сливается в баки частично обессоленной воды.
Производительность декарбонизаторов 250 м3/ч. После декарбонизатора вода подается в два бака частично обессоленной воды емкостью 200 м3 каждый. Двумя насосами частично обессоленной воды типа 10Д-6, производительностью 400 м3/ч вода из баков подается на 4 H-катионитовых фильтров II ступени, загруженных катионитом марки КУ-1, производительность 200 м3/ч, с высотой загрузки 1,3 м. В фильтрах происходит удаление остаточного содержания солей жесткости после H-катионитовых фильтров I ступени. Далее вода поступает на 6 анионитовых фильтров II ступени, сгруппированных по три в каждой очереди и загруженных высоко основным анионитом марки АВ-17-8, производительностью 105 м3/ч, с высотой загрузки 1,5 м, где происходит удаление из воды анионов слабых кислот (кремневая, угольная).
После анионитовых фильтров химобессоленная вода подается в бак запаса деаэрацинно-питательной установки емкостью 500 м3. Из бака запаса химобессоленная вода тремя насосами химобессоленной воды подается в два деаэратора атмосферного типа, где происходит удаление из нее угольной кислоты и кислорода. Из аккумуляторных баков деаэраторов емкостью 100 м3 каждый, вода тремя насосами деаэрированной воды подается в деаэраторы высокого давления. На всас насосов деаэрированной воды также с мешалок аммиака двумя насосами-дозаторами типа НД 400/10, производительностью 400 л/ч подается раствор аммиака для связывания остаточного содержания угольной кислоты и создания pH в пределах 9,1±1,0. Аммиак поступает из бака запаса объемом 2 м3 насосом типа 1,5Х-6Д, производительностью 30 м3/ч на мерник объемом 0,3 м3, откуда аммиак поступает на 2 мешалки 0,3 м3.
Нейтрализация кислоты и щелочных вод является важнейшим экологическим вопросом в эксплуатации обессоливающей установки, которая проводится с целью предупреждения разрушения канализационных сооружений, систем трубопроводов и загрязнения водоемов.