Регенерирующий раствор поваренной соли для катионитовых фильтров готовится в солерастворителе. Солерастворитель прямоточного типа (рис. 9) представляет собой цилиндрический корпус 1 с днищем и съемной сферической крышкой. Для загрузки соли на крышке укрепляется воронка 2 с задвижкой. В нижней части аппарата имеется дренажное устройство 5 в виде коробки со щелями. Выше дренажа расположена подстилка из кварцевого песка, на которую насыпается соль. Вода поступает в верхнюю часть солерастворителя под колпачок 7 на питающей трубке, растворяет соль и после фильтрации через дренаж 5 выходит из аппарата. Солерастворители выпускаются для различного количества единовременно загружаемой соли (16, 60, 100 кг и более) и соответственно различных размеров.
Рис. 9. Прямоточный солерастворитель: 1 - корпус солерастворителя; 2 - загрузочная воронка; 3 - цилиндрический стакан; 4 - задвижка; 5 - дренажное устройство; 6 - люк; 7 - колпачок на питающей трубке.
Эксплуатационный цикл установки для водоумягчения в Na+-катионитовом цикле включает умягчение воды, промывку и взрыхление катионита, регенерацию катионита раствором поваренной соли, отмывку солей кальция и магния от избытка поваренной соли.
Умягчаемая вода поступает в катионитовый фильтр из напорного бака или непосредственно из водопроводной сети, проходит через слой катионита и отводится из дренажной системы в сборник умягченной воды. В течение длительного времени жесткость вытекающей умягченной воды остается довольно постоянной и при работе на сульфоугле составляет приблизительно 0,07 мг-экв/л. При определенной степени насыщения катионита жесткость воды постепенно возрастает. Когда жесткость умягченной воды достигает 0,1-0,14 мг-экв/л, фильтр переключают на регенерацию.
Перед регенерацией фильтрующий материал взрыхляют во избежание его слеживания. Для этого используют солевой раствор (от предыдущей регенерации катионита) или неумягченную воду. Солевой раствор или вода пропускается в направлении, противоположном направлению движения воды при умягчении. После взрыхления часть воды из фильтра спускают в канализацию, но с таким расчетом, чтобы над катионитом оставался слой воды, равный 10 см. Затем в фильтр подают 10%-ный раствор поваренной соли из солерастворителя.
В солерастворитель предварительно загружается взвешенное количество соли и подается из водопровода неумягченная вода. Воздушник на фильтре в это время должен быть открыт и раствор соли должен покрывать слой катионита.
Отмывка катионита от избытка поваренной соли производится неумягченной водой. Первые порции промывной воды, богатой солью, возвращают в сборник отработавшего солевого раствора; остальная вода спускается в канализацию. Вода на промывание подается из расчета 3,5-4 м3 на 1 м3 катионита. Промывка катионита заканчивается, когда содержание хлоридов в нем не будет превышать количество их в неумягченной воде более чем на 30 мг/л. С этого момента умягченная вода отбирается в сборник умягченной воды. Одновременно с промывкой катионита промывается солерастворитель неумягченной водой, которая подается снизу вверх через слои кварцевого песка; затем она удаляется в канализацию.
Примерная длительность отдельных операций в катионитовой установке в минутах:
взрыхление катионита......... 10
спуск водяной подушки........ 3-5
прием в фильтр солевого раствора и регенерация ............ 15-20
промывка катионита.......... 30-60
фильтрация жесткой воды....... 240-720
При вводе в эксплуатацию новой водоумягчителыюй установки большое внимание уделяется правильной загрузке кварцевого песка и катионита. Свежий кварцевый песок обрабатывается раствором соляной кислоты и тщательно промывается. Каждый слой укладывают отдельно, тщательно разравнивают его и всякий раз промывают до освобождения от мелких примесей. Свежезагружаемый катионит несколько раз обрабатывается 15-20%-ным раствором соли с последующим вытеснением раствора соли водой. Сульфоуголь, кроме того, предварительно отмывается водой от содержащейся в нем свободной серной кислоты.
На рис, 10 показана схема установки для Na+-катионитового умягчения.
Рис. 10. Схема Na+-катионитовой установки: 1 - катионитовый фильтр; 2 - солерастворитель; 3 - сборник для солевой воды; 4 - сборник для умягченной воды.