Перечень операций по эксплуатации фильтров в ручном режиме.
6.1. Подготовка к пуску фильтра.
Перед пуском необходимо проверить:
чистоту рабочих мест около фильтров;
окончание ремонтных работ и закрытие нарядов;
отсутствие в помещениях установки посторонних лиц.
При обходе внешним осмотром проверить:
состояние оборудования, трубопроводов, арматуры, контрольно-измерительных приборов;
состояние загрузочного материала;
освещение рабочих мест.
Все выявленные дефекты, поломки, течи должны быть устранены до начала пусковых операций.
6.2. Заполнение фильтра и трубопроводов производится потоком воды сверху вниз:
открыть воздушник № 6;
открыть затвор подачи исходной воды № 1.
Когда из воздушника пойдет вода (т.е. фильтр будет заполнен), начнет мигать датчик протока , выждать 3 мин. после чего:
закрыть воздушник № 6;
закрыть затвор на подаче воды № 1.
Пуск и останов противоточного Na-катионитного фильтра производится дежурным аппаратчиком ХВО.
6.3. Пуск противоточного Na – катионитного фильтра.
6.3.1. Пуск противоточного Na – катионитного фильтра из резерва:
открыть затвор № 1на трубопроводе подвода исходной воды;
открыть воздушник № 6. После срабатывания датчика протока FS 12.5 подождать 3 мин, закрыть воздушник № 6;
открыть затвор нижнего дренажа № 5 для сброса первых порций фильтрата в трубопровод сточных вод в течение 5 мин. (отмывку производить до значений жесткости не более 5,0 мкг-экв/дм3);
при истечении времени отмывки 5 мин (при этом жесткость химочищенной воды должна быть не более 5,0 мкг-экв/дм3) открыть затвор № 2 на трубопроводе отвода химочищенной воды и закрыть затвор № 5. Производительность фильтра держать не более 210 м3/ч и не менее 40 м3/ч (номинальная производительность фильтра - 180 м3/ч);
после пуска фильтра в работу необходимо записать в эксплуатационный журнал время пуска противоточного натрий-катионитного фильтра, зафиксировать показания расходомера исходной воды (количество м3), предположительный фильтроцикл фильтра в зависимости от жесткости осветленной воды.
6.3.2. Пуск противоточного Na – катионитного фильтра из ремонта:
заполнить фильтр водой (см. п. 6.2 «Заполнение фильтра и трубопроводов»);
открыть затвор № 1 на трубопроводе подвода исходной воды;
открыть затвор нижнего дренажа № 5 для сброса первых порций фильтрата в трубопровод сточных вод (окончательную отмывку производить до значения жесткости 5,0 мкг-экв/дм3);
при достижении жесткости химочищенной воды 5,0 мкг-экв/дм3 открыть затвор № 2 на трубопроводе отвода химочищенной воды и закрыть затвор №5;
после пуска фильтра в работу необходимо записать в эксплуатационный журнал время пуска противоточного натрий-катионитного фильтра, зафиксировать показания расходомера исходной воды (количество м3), предположительный фильтроцикл фильтра в зависимости от жесткости исходной воды.
Внимание! При работе фильтра воздушник № 6 должен быть закрыт.
6.4. Останов противоточного натрий – катионитного фильтра.
6.4.1. Останов противоточного натрий – катионитного фильтра в резерв:
закрыть затвор № 2 на трубопроводе выхода химочищенной воды из фильтра;
закрыть затвор № 1 на трубопроводе подачи осветленной воды в фильтр;
открыть воздушник № 6, сбросить давление на фильтре, закрыть воздушник № 6;
после останова фильтра необходимо записать в эксплуатационный журнал время останова противоточного натрий-катионитного фильтра, зафиксировать показания расходомера исходной воды (количество м3), фактический фильтроцикл фильтра.
6.4.2. Останов противоточного натрий – катионитного фильтра на ремонт:
закрыть затвор № 2 на трубопроводе выхода химочищенной воды из фильтра;
закрыть затвор № 1 на трубопроводе подачи исходной воды в фильтр;
открыть воздушник № 6;
открыть затвор верхнего дренажа № 4;
открыть затвор нижнего дренажа № 5, убедиться в отсутствии выноса катионита (при наличии выноса затвор закрыть и сообщить начальнику участка ХВО);
после останова фильтра необходимо записать в эксплуатационный журнал причину останова противоточного натрий-катионитного фильтра, время останова, зафиксировать показания расходомера осветленной воды (количество м3), фактический фильтроцикл фильтра.
6.5. Регенерация противоточного натрий-катионитного фильтра.
Отключение фильтра на регенерацию производиться в зависимости:
от выработки фильтоцикла (в зависимости от жесткости исходной воды);
по проскоку жесткости более 5,0 мкг-экв/дм3;
по перепаду давления на входе и выходе более 2 кгс/см2.
В этом случае в суточной ведомости делается запись «Отключен на регенерацию».
Внимание! Заранее проверить уровни в баках концентрата и рабочего раствора соли NaCl с концентрацией 8%-9%.
Регенерация противоточного натрий-катионитного фильтра состоит из нескольких операций:
зажатие фильтрующих материалов – уплотнение (снизу вверх);
пропуск регенерационного раствора соли NaCl (снизу вверх);
предварительная отмывка по линии регенерации из баков концентрата (снизу вверх);
осаждение фильтрующих материалов;
окончательная отмывка исходной водой (сверху вниз).
6.5.1. Заполнение фильтра.
После отключения фильтра на регенерацию необходимо полностью заполнить фильтр водой (см. пункт 6.2).
Внимание! Все затворы на Na-катионитном фильтре должны быть переведены в оперативный режим управления.
6.5.2. Зажатие фильтрующих материалов (уплотнение).
Зажатие фильтрующих материалов – является ключевой, определяющей эффективность применения противоточной технологии. Во время зажатия происходит поршнеобразный подъем фильтрующих материалов (слой катионита и INERTDC) к плавающему слою инертного материала за счет большого расхода концентрата в направлении снизу вверх (280÷300 м3/ч). При этом обеспечивается очистка верхнего слоя фильтрующих материалов от взвешенных веществ, задержанных из исходной воды во время работы, а также удаление пылевидных (не рабочих) фракций катионита, которые вымываются через верхний дренаж.
Операции регенерации контролируются по экрану монитора (УПРС):
Рис. 13 Операция регенерации.
открыть затвор СН1 из баков концентрата UA11B01 и UA11B02;
открыть затворы СН11 всасов насосов, включить насос НСН1 либо НСН2, открыть затвор СН22 задать частоту двигателя насоса 90%;
открыть затвор СН4;
на фильтре открыть затворы № 3 и № 4. Процесс уплотнения контролировать по верхним смотровым окнам (наблюдать прижатие слоя сополимера стирола к слою плавающего инертного материала). Проконтролировать отсутствие выноса фильтрующих материалов через верхнюю дренажно-распределительную систему фильтра;
по истечении 5 минут (при уплотнении фильтрующих материалов) снизить расход концентрата до 80-85 м3/ч (11-12 м/ч) с помощью частотного привода. Задать частоту привода насоса 35%;
6.5.3. Подача регенерационного раствора соли.
Подача регенерационного раствора соли снизу вверх осуществляется для
восстановления обменной емкости катионита 8-9 %-ным раствором поваренной соли. Необходимый объем раствора соли при пропуске рассчитывается:
Расход 100%-ной поваренной соли (Qc) на одну регенерацию
определяется по формуле:
Qc = 
, кг
где Ep – рабочая обменная емкость катионита, г-экв/м3;
Vk – объем загруженного катионита, м3;
qc – удельный расход соли, г/г-экв.
Необходимый объем раствора соли на регенерацию Vp. рассчитывается по формуле:
Vpc 
, м3
где Сс – концентрация раствора соли, %;
ρ – плотность раствора соли, г/см3.
Подача раствора соли в фильтр:
открыть затвор СН2 на всасе насоса НСН1 (либо НСН2);
закрыть затвор СН1 на линии подачи воды из баков концентрата;
отрегулировать расход подачи раствора соли 80-85 м3/ч частотным преобразователем насоса собственных нужд. Контроль расхода и объем солевого раствора проводится по расходомеру, установленному на напорном трубопроводе насоса собственных нужд;
при пропуске регенерационного раствора по истечении 15 мин. прекратить подачу 8-9 % раствора NaCl.
Внимание! Снижение скорости подачи регенерационного раствора соли менее 8 м/ч не допускается, так как тогда начинается опадение катионита, и как следствие его перемешивание. Если по каким-либо причинам это произошло, процесс следует начинать с этапа «Зажатие фильтрующих материалов». Контроль процесса регенерации – по нижнему смотровому окну.
Внимание! Для предотвращения срыва насоса собственных нужд производить заполнение БРРС на 10-20 % больше требуемого для регенерации.
6.5.4. Предварительная отмывка по линии регенерации.
Операция проводится для вытеснения из фильтра раствора соли и частичной отмывки катионита снизу вверх.
После пропуска регенерационного раствора предварительную отмывку фильтрующих материалов производить следующим путем:
открыть затвор СН1;
закрыть затвор СН2;
расход держать в пределах 80-85 м3/ч. Расход контролировать по расходомеру на напоре насоса собственных нужд.
по истечении 25 мин. предварительной отмывки последовательно закрыть затворы № 4 и № 3 на фильтре;
закрыть затвор СН22, отключить насос НСН1 (либо НСН2);
закрыть затворы СН4 и СН1, затвор СН11 держать открытым.
6.5.5. Осаждение фильтрующих материалов.
Данная операция выполняется после завершения пропуска регенерационного раствора соли и предварительной отмывки концентратом фильтрующих материалов снизу вверх. При этом все затворы на фильтре закрыты.
Время осаждения длится примерно 10 мин. За это время происходит послойное осаждение фильтрующих материалов (катионит и сополимер). При этом механические загрязнения, находящиеся в толще загрузки, мигрируют в направлении снизу вверх и вымываются из фильтрующего слоя при последующей регенерации. Окончание процесса контролируется по верхнему и нижнему смотровым окнам.
6.5.6. Окончательная отмывка исходной (осветленной) водой.
При окончательной отмывке исходной водой необходимо:
открыть затвор № 1 на фильтре;
открыть воздушник № 6 и проверить заполнение фильтра водой по датчику протока, после чего воздушник № 6 закрыть;
открыть затвор нижнего дренажа № 5 для сброса отмывочных вод в трубопровод собственных нужд. Контролировать содержание хлоридов в химочищенной воде (содержание хлоридов не должно превышать
(Clисх+5мг/дм3);
при достижении содержания хлоридов не более (Clисх+5) мг/дм3 и жесткости химочищенной воды 5,0 мкг-экв/дм3 закрыть затвор № 4. Производительность фильтра должна быть не более 210 м3/ч и не менее 40 м3/ч (номинальная производительность фильтра - 180 м3/ч);
при отключении фильтра в резерв жесткость должна составлять не более 5 мкг-экв/дм3.
6.6. Узел собственных нужд.
Узел собственных нужд предназначен для регенерации противоточных Na-катионитных фильтров. Приготовление рабочего раствора соли происходит путем разбавления крепкого раствора соли концентратом в баке рабочего раствора соли. Крепкий раствор соли перекачивают в бак концентрированного раствора соли по необходимости из существующих ячеек мокрого хранения соли, расположенных на старом ХВО.
6.6.1 Состав оборудования узла собственных нужд установки.
Оборудование узла собственных нужд представлено в таблице 3.
Таблица 3
| № п/п | Оборудование | Характеристика | Кол-во |
| Бак концентрата | V=100 м3 | 2 шт. | |
| Насос собственных нужд Grundfos | типа NB 100-200/203 | 2 шт. | |
| Насос концентрата Grundfos | типа NB 50-160/150 | 2 шт. | |
| Бак концентрированного раствора соли | V=63 м3 | 1 шт. | |
| Насос крепкого раствора соли Grundfos | типа CRT 16-4 | 2 шт. | |
| Бак рабочего раствора соли | V = 63 м2 | 1 шт. |
6.6.2. Баки концентрата.
Рис. 14 Схема обвязки баков концентрата.
№ БK-1 и № БК-2 – подача концентрата с установки обратного осмоса на заполнение баков № 1 и № 2 соответственно;
№ БK-3 и № БК-4 – выход концентрата из баков № 1 и № 2 соответственно на насосы собственных нужд и насосы концентрата;
№ БK-5 и № БК-6 – опорожнение баков № 1 и № 2 соответственно;
№ СН-1 – подвод концентрата на всас насосов собственных нужд;
№ НК-1 – подвод концентрата на всас насосов концентрата.
6.6.3. Насосы собственных нужд установки
В качестве насосов собственных нужд предусмотрены моноблочные центробежные насосы Grundfos типа NB 100-200/203 со следующими рабочими характеристиками:
производительность Q = 323,2 м3/ч;
напор H = 46,3 м вод. ст;
число оборотов n = 2970 об/мин.
Насосы собственных нужд НСН-1, НСН-2 имеют следующую нумерацию запорной арматуры:
№ СН-1 и № СН-2 – всасы насосов собственных нужд;
№ СН-22 – напор насосов собственных нужд;
№ СН-11 – ручной затвор коллектора всаса насосов.
Принцип действия центробежного насоса.
Принцип действия насоса заключается в преобразовании механической энергии двигателя в гидравлическую энергию жидкости.
Вода в корпус насоса поступает через всасывающий патрубок и попадает в центральную часть вращающегося рабочего колеса. Под действием лопаток рабочего колеса жидкость начинает вращаться и центробежной силой отбрасывается от центра к периферии колеса в спиральную часть корпуса и далее через нагнетательный патрубок в напорный трубопровод. В результате действия лопаток рабочего колеса на частицы воды кинетическая энергия двигателя преобразуется в давление и скоростной напор струи. Напор насоса измеряется в метрах водяного столба.
Подготовка к пуску центробежного насоса.
провести тщательный осмотр насоса и электродвигателя;
проверить заземление электродвигателя;
убрать от насоса и двигателя все посторонние предметы.
Во время работы центробежных насосов необходимо:
следить за давлением воды на нагнетательном трубопроводе;
следить за температурой подшипников;
следить за равномерной работой насосов (отсутствием вибрации,
постороннего шума);
следить за отсутствием посторонних предметов на фундаменте насосов.
Пуск насосов собственных нужд производить в следующей последовательности:
открыть затворы № БК-3 и № БК-4 на выходе из баков концентрата UA11B01 и UA11B02;
открыть затвор № СН-1 подвода концентрата на всас НСН с АРМ;
открыть затвор СН-11 (ручной) на всасывающем трубопроводе. Данный затвор открыть при пуске установки ООУ и не закрывать во время работы установки до ППР или аварийного останова;
включить насос с АРМ;
открыть затвор на напоре № СН-22 (соответственно НСН-1 или НСН-2) с АРМ;
открыть затвор нагнетания № СН-4 для подачи концентрата на фильтр.
Заполнение баков концентрата:
открыть затвор № БК-1, № БК-2;
Заполнение баков концентрата происходит непрерывно. Средний расход сброса концентрата с установки обратного осмоса составляет 50 м3/ч. Во избежание переполнения баков предусмотрены насосы концентрата Grundfos типа NB 50-160/150, которые откачивают концентрат в существующие баки минерализованных стоков БМС № 1, № 2.
При достижении уровня в баках концентрата (контроль по датчикам уровня 7.1-1а и 7.2-1а) 90% включить насос концентрата и откачивать до уровня 40%.
Опорожнение бака собственных нужд установки (аварийное):
закрыть затворы № БК-3 либо № БК-4;
открыть затвор на опорожнение № БК-5 либо № БК-6.
При данном способе опорожнение происходит в канализацию.
6.6.4. Насосы концентрата.
В качестве насосов концентрата предусмотрены моноблочные центробежные насосы Grundfos типа NB 50-160/150 со следующими рабочими характеристиками:
производительность Q = 77,6 м3/ч;
напор H = 25,8 м вод. ст.;
число оборотов n = 2930 об/мин.
Принцип действия описан выше.
Насосы концентрата НК-1, НК-2 имеют следующую нумерацию запорной арматуры:
№ НК-2 – всас насоса концентрата;
№ НК-3 – напор насоса концентрата с электродвигателем;
№ НК-4 – отвод концентрата в баки минерализованных стоков с электродвигателем.
Пуск насосов концентрата производить в следующей последовательности:
открыть затворы № БК-3 и № БК-4 на выходе из баков концентрата,
открыть затвор № НК-1 подвода концентрата на всас насосов НК;
открыть затвор № НК-2 на всасывающем трубопроводе
включить насос с АРМ;
открыть затвор на напоре № НК-3 с АРМ;
открыть затвор № НК-4 отвода концентрата с АРМ в баки минерализованных стоков.
Останов насосов концентрата производить в следующей последовательности:
выключить насос с АРМ при достижении уровня в баках 40%;
закрыть затвор № НК-3 на напорном трубопроводе;
закрыть затвор № НК-4 отвода концентрата в баки минерализованных стоков;
Затвор № НК-1 на всасывающем трубопроводе насосов НК-1, НК-2 должен оставаться открытым.
6.6.5. Бак концентрированного раствора соли (БКРС).
Рис.15 Схема обвязки бака концентрированного раствора соли
№ КС-1 – подача концентрированного раствора соли на всас насосов соли;
№ КС-2 – опорожнение концентрированного раствора соли в дренаж.
6.6.6. Насосы соли
В качестве насосов соли предусмотрены вертикальные насосы Grundfos типа CRT 16-4 со следующими рабочими характеристиками:
производительность Q = 16 м3/ч;
напор H = 43,5 м вод. ст.;
число оборотов n = 2900 об/мин.
Насосы соли НС-1, НС-2 имеют следующую нумерацию запорной арматуры:
№ С-1 – всас насосов соли НС-1 и НС-2;
№ С-2 – напор насосов соли НС-1 и НС-2.
Пуск насосов соли производить в следующей последовательности:
открыть затвор подвода концентрированного раствора соли № КС-1;
открыть затвор на всасывающем трубопроводе № С-1;
включить насос с АРМ;
открыть затвор с электродвигателем № С-2 на напоре с АРМ.
Останов насосов соли производить в следующей последовательности:
выключить насос с АРМ;
закрыть затвор с электродвигателем № С-2 на напорном трубопроводе;
затвор на всасывающем трубопроводе № С-1 должен оставаться открытым.
Заполнение бака концентрированного раствора соли (БКРС):
Заполнение БКРС происходит по необходимости.
Не допускается держать уровень ниже 50 %.
Опорожнение бака концентрированного раствора соли (БКРС):
приготовить раствор соли для регенерации в БРРС как можно больше;
провести принудительно регенерацию работающему фильтру, выработавшему наибольший фильтроцикл.
приготовить как можно больше раствора соли в БРРС.
открыть затвор на опорожнение № КС-2 (слив на землю).
6.6.7. Бак рабочего раствора соли (БРРС):
Рис.16 Схема обвязки бака рабочего раствора соли
№ РС-1 – заполнение концентрированным раствором соли от насосов соли;
№ СН-3 – подвод концентрата из баков концентрата;
№ РС-2 – опорожнение БРРС;
№ СН-2 – подвод рабочего раствора соли на всас насосов собственных нужд.
Узел приготовления рабочего раствора соли отображен на рисунке 17.
В приготовлении рабочего раствора соли задействованы насосы собственных нужд и насосы соли, переключение технологических операций осуществляется с помощью затворов с электроприводом, имеющих следующую нумерацию:
UA11S08 – подвод концентрата на всас насосов собственных нужд (по тексту СН1);
UH12S10 – подвод рабочего раствора соли на всас насосов собственных нужд (по тексту СН2);
UH12S09 – рециркуляция рабочего раствора соли (по тексту СН3);
UA11S06 – отвод концентрата либо рабочего раствора соли на регенерацию (по тексту СН4);
UA11D01 – насос собственных нужд № 1 (по тексту НСН1);
UA11S01 – напор насоса собственных нужд №1; (по тексту СН11);
UA11D02 – насос собственных нужд № 2 (по тексту НСН2);
UA11S02 – напор насоса собственных нужд № 2; (по тексту СН22);
Рис. 17 Экран приготовления рабочего раствора соли
UH12D01 – насос соли № 1 (по тексту НС1);
UH12S01 – напор насоса соли №1 (по тексту С1);
UH12D02 – насос соли № 2 (по тексту НС2);
UH12S02 – напор насоса соли № 2 (по тексту С2);
Внимание! Перед началом приготовления рабочего раствора соли в ручном режиме перевести все затворы и насосы, описанные выше, в оперативное управление.
Этапы приготовления 8% раствора соли.
рециркуляция рабочего раствора соли БРС (если в БРС уровень выше 10%);
заполнение бака рабочего раствора соли концентратом;
рециркуляция рабочего раствора соли;
заполнение крепким раствором соли.
Рециркуляция рабочего раствора соли:
открыть затвор СН2;
включить насос НСН1 либо НСН2, открыть затвор № СН11 либо № СН22 соответственно, задать частоту на двигателе насоса 75%;
открыть затвор СН3 и перемешивать в течение 15 мин;
по истечении времени закрыть затвор СН11 или СН22 выключить насос НСН1 или НСН2 соответственно, закрыть затворы СН3 и СН2.
Заполнение бака рабочего раствора соли концентратом и крепким раствором соли.
Рассчитываем необходимый уровень заполнения концентратом.
Объем крепкого раствора соли, необходимого для приготовления рабочего раствора соли рассчитывается по формуле:
,
где Vкр.р-р – объем крепкого раствора соли, м3;
Vр.р-р – требуемый объем рабочего раствора соли, м3;
Ср.р-р – концентрация рабочего раствора соли в зависимости от плотности, г/м3;
Скр.р-р – концентрация крепкого раствора соли в зависимости от плотности, г/м3.
Плотность солевого раствора определяется с помощью концентратомера КАЦ-021. Для проверки показаний воспользуйтесь ареометром.
Например, для приготовления рабочего раствора соли концентрацией 8% до уровня в баке 80% из крепкого раствора соли концентрацией 20% необходимо:
Ср.р-р = 8% → Ср.р-р = 84,5 г/м3;
Скр.р-р = 20% → Скр.р-р = 229,5 г/м3.
Тогда получаем, что в бак рабочего раствора соли необходимо залить крепкий раствор соли до уровня:
%.
Вычитаем из 80 % полученное значение, получилось 50,6%. Заливаем концентрат в БРРС до 50,6%. Если в БРРС имеется какой-либо объем 8% соли (например 15%), то готовим 80-15=65% рабочего раствора соли следующим образом:
открыть затвор СН1;
включить насос НСН1 либо НСН2 открыть затвор СН11 либо СН22 соответственно, задать частоту на двигателе насоса 65%;
открыть затвор СН3;
заполнить БРРС концентратом до расчетного уровня, после чего закрыть затвор СН11 либо СН22, отключить насос НСН1 либо НСН2 соответственно;
закрыть затвор СН1 и СН3;
включить насос НС1 либо НС2, открыть затвор С1(1) или С1(2) соответственно и довести уровень в БРРС крепким раствором соли до 80%,
закрыть затвор С1(1) либо С1(2), выключить насос НС1 либо НС2 соответственно;
включить рециркуляцию (см. рециркуляция рабочего раствора соли) на 15 мин, после чего по солемеру КАЦ-21 посмотреть концентрацию рабочего раствора соли. При заниженной или завышенной концентрации дополнительно заполнить БРРС крепким раствором соли либо концентратом соответственно.