Магазины

Из-за большого количества солей, присутствующих в воде, водный раствор является электролитом, хорошо проводит электрический ток. В нем есть катионы (положительно заряженные частицы) и анионы (отрицательно заряженные). Для удаления из воды примесей с разным зарядом разработан фильтр смешанного действия. Рассмотрим, из чего состоит и как работает ФСД-фильтр, где его применяют, в чем его преимущества.

Что такое фильтры смешанного действия

ФСД - фильтр смешанного действия представляет собой насыпную фильтровальную загрузку, которая состоит из двух компонентов: катионита и анионита. Сложный состав предназначен для очистки воды от разных примесей:

• солей жесткости - кальция, магния;
• аммония, молибдена, тяжелых металлов;
• хлоридов, сульфатов;
• органических веществ;
• нитритов, нитратов.

Однокамерный фильтр смешанного действия состоит из металлического корпуса с антикоррозионным покрытием, внутренних распределительных устройств, насыпной фильтровальной загрузки, труб, запорной арматуры, пробоотборников, измерительных устройств.

К цилиндру корпуса герметично присоединены верхнее и нижнее днище с контрольно-смотровыми люками и три ножки-опоры для стационарной установки на фундамент. При работе фильтровальной установки все элементы конструкции испытывают чрезмерно высокие нагрузки, поэтому они прочно закреплены внутри и снаружи.

Внутри баллона расположены верхнее и нижнее дренажно-распределительные устройства (ВРУ и НРУ), в которые засыпается ионообменная смола, состоящая из катионов и анионов. Через коллектор среднего распределительного устройства (СРУ), которое разделяет катионит и анионит, производится сброс грязной воды при промывке фильтрующей загрузки и при ее отмывке от реагентов.

ФСД (2 в 1) выполняет функции двух установок: Н-катионирования и ОН-анионирования - фактически заменяет 2 ионитные установки, производит глубокое умягчение и полное очищение от солей - деминерализацию и обессоливание.

Классификация ФСД-фильтров

Фильтровальные установки с фильтрами смешанного действия различаются размером напорных корпусов, количеством (25-200 л) и составом фильтрующих загрузок, производительностью (объемом очищенной воды 200-10000 л/час и скоростью водоочистки 4-6 м/час при прохождении воды через толщу фильтрующей загрзкта).

В зависимости от состава насыпных загрузок фильтры делят на два класса:

1. Регенерирумые - способны неоднократно восстанавливать истощенный ресурс под действием сторонних веществ - реагентов. Рядом с фильтровальной колонной располагается реагентный бак для восстановления рабочих свойств фильтрующей загрузки - для подачи кислоты или щелочи для регенерации фильтра.
2. Нерегенерируемые - невосстановимые. В комплектацию не входит емкость для подготовки раствора реагента. Промывка производится автоматически. Со временем фильтр истощается, снижается качество водоочистки. Это сигнал к тому, что фильтровальный состав надо менять, срок его службы иссяк.

Выбор ионообменной фильтрующей загрузки зависит от вида и концентрации примесей в исходном водном растворе, от качества воды на выходе из ФСД, от задач производства, от объемов водоочистки.

Где используются ФСД

ФСД-фильтры смешанного действия применяют учреждения и предприятия, которым в больших количествах нужна чрезмерно мягкая вода высокой очистки с электропроводностью не выше 1-5 мкСм/см:

• НИИ, лаборатории - для проведения опытов, для исследований, для научных изысканий;
• фармацевтика, медицина - для выпуска лекарственных средств, для получения растворов и инъекций;
• пищевая промышленность - для производства качественных продуктов, напитков, блюд;
• энергетика, ТЭЦ, котельные - для защиты оборудования от солевых отложений в виде накипи;
• микроэлектроника, радиотехника - для изготовления точных приборов;
• ЖКХ - для теплоснабжения многоэтажных домов и коттеджных поселков.

ФСД применяют на конечном этапе обессоливания там же, где используют ФИП (параллельно-точные ионитные фильтры 1 и 2 ступени) для натрий-водородного катионирования и удаления анионов, образующихся при протекании реакций умягчения.

Для непрерывного умягчения и обессоливания в систему параллельно встраивают два ФСД-фильтра, в которых попеременно происходит водоочистка и промывка.

Процесс, технология, принцип работы ФСД

Принцип работы фильтра смешанного действия основан на ионном обмене. Он производится между ионами фильтрующей загрузки и ионами водных примесей. В напорном корпусе размещают катионит и анионит с одинаковой обменной емкостью, примерное соотношение 1:1,5 (на 1 л катионита 1,5 л анионита). Тяжелый катионит занимает нижнюю часть дренажно-распределительного устройства, анионит располагается над ним. В ФИПах сначала из воды извлекаются катиониты, затем аниониты. В ФСД-фильтрах в очистке участвуют сразу катионы и анионы.

Через баллон с фильтром пропускают поток воды. Он проходит через многослойную зернистую загрузку, очищается от солей. Фильтрат выводится в накопительную емкость (гидроаккумулятор) или сразу подается к месту использования очищенной воды.

Работа установки управляется специальным блоком - клапаном управления, контроллер которого меняет режимы работы с цикличностью, заданной в настройках. В систему встроены датчики расхода воды, давления, электропроводности и пробоотборные устройства для регулярного отбора проб исходной и очищенной воды.

Полный цикл работы фильтра смешанного действия состоит из ряда этапов:

1. фильтрация воды через гранулы фильтрующей загрузки для удаления солей;
2. взрыхление загрязненного состава обратным напором воды;
3. регенерация за счет введения реагента в фильтровальную систему;
4. отмывка - удаление остатков реагентного вещества.

При загрязнении ионообменного состава периодически, с определенным промежутком после очередного рабочего цикла производится промывка и восстановление фильтра. За счет подачи обратного потока воды многослойная масса взрыхляется, гранулы всесторонне промываются водой, полностью очищаются от загрязнений. Гранулы катионита и анионита различаются размерами, поэтому при рыхлении порядок слоев не нарушается.

Для восстановления способности ионитов извлекать ионы из воды производится регенерация фильтра смешанного действия:

• катиониты обрабатывают 3% раствором соляной кислоты HCl;
• аниониты насыщают раствором гидроксида натрия NaOH.

После регенерации загрузку промывают дистиллированной водой и обрабатывают сжатым воздухом, удаляя остатки кислоты и щелочи.

Преимущества фильтров смешанного действия

Достоинства ФСД-фильтров:

• двухступенчатый процесс водоочистки происходит в одном напорном корпусе;
• для установки фильтра смешанного действия требуется небольшая площадь;
• фильтрующие загрузки сохраняют ионообменную способность в течение 5-7 лет;
• вода очищается от солей и органических соединений;
• при выставлении настроек можно задать параметры очищенной жидкости на выходе;
• автономная работа за счет автоматического управления;
• простое техобслуживание - приготовление растворов для регенерации;
• высокая механическая прочность;
• срок службы ФСД до 25 лет.

Если перед фильтрами смешанного действия произвести тщательное удаление углекислоты, то длительность фильтроцикла без промывки увеличится в три раза, а качество фильтрата будет выше, чем в присутствии СО2. Это можно сделать, используя в системе водоочистки установки обратного осмоса. С помощью едкого натра NaOH поднимают кислотность pH до 8,5, углекислота превращается в бикарбонат натрия NaHCO₃, который не может пройти через обратноосмотические мембраны и при промывке сбрасывается в дренаж.

Купить ФСД в компании Diasel Engineering

Мы продаем ФСД фильтры в полной комплектации, можно отдельно купить напорные корпуса и катионо-анионообменные загрузки под задачи водоподготовки и водоочистки. Все оборудование и материалы сертифицированы, хорошо себя зарекомендовали в сложных условиях эксплуатации.

На заказ мы подберем любую комплектацию, включая:

• мощный насос;
• бак для нескольких реагентов;
• дозирующую систему;
• устройства для отбора проб для контроля параметров;
• датчики давления, счётчики расхода воды, датчики электропроводности;
• трубопроводы из стали или полипропилена, фитинги;
• герметичные прокладки, химически стойкую запорную арматуру.

Все элементы системы и материалы согласуются с заказчиком.