Динамическая система умягчения (ДСУ)

Динамическое умягчение – принцип работы состоит в контактном реагентном осаждении во взвешенном слое инертного носителя(в основном песка).

Преимущества:

отсутствие жидких сбросов;
исключение дополнительного оборудования для обезвоживания осадка;
высокая удельная производительность;
низкие эксплуатационные затраты.

Динамическая система умягчения (ДСУ) –предназначена для удаления карбонатной жесткости из питьевой, промышленной и сбросной воды. Работа ДСУ основана на обработке воды щелочным реагентом в присутствие затравочного материала в псевдоожиженном слое.

Реагентом может быть: щелочь; известковое молоко; сода
При работе вода подается снизу в колонну со скоростью, превышающей скорость псевдоожижения затравки, и она находится в виде кипящего слоя. Для распределения воды по сечению установлена специальная распределительная тарелка. Снизу же, через отдельные патрубки, равномерно по сечению вводится реагент.
При взаимодействии реагента, например, едкого натра с гидрокарбонатом кальция, содержащимся в воде, происходит реакция: Са(НСО3)2 +2NaОН = СаСО3↓ + Na2CО3 +2Н2О

Применение ДСУ возможно для решения широкого спектра задач. При этом, стоит учесть, что данная система позволяет в одну ступень очищать воду сразу от нескольких соединений: например, от марганца и кальциевой жесткости одновременно.

Жесткость может быть снижена на величину, равную щелочности воды. Солесодержание при использовании щелочи снижается незначительно, а при использовании извести становится несколько больше. ДСУ способна очищать воду не только от кальциевой жесткости, но и от ряда тяжелых металлов, таких как медь, железо, цинк, никель и т.п.

После образования гранул размерами более 3-5 мм нижний слой выгружается, а сверху вводится свежая затравка. Образовавшиеся гранулы не токсичны и могут быть повторно использованы в различных сферах (сельское хозяйство – нейтрализация кислых почв, в строительстве дорог, производстве цемента и пр.).

Гранулы транспортируются в емкость, откуда выгружаются в автотранспорт, и отправляются на реализацию.

Сферы применения ДСУ:

умягчение;
удаление фосфатов, фторидов;
удаление тяжелые металлы;
предподготовка для ИО и ОО;
обработка концентратов от мембран ОО.

Назначение и основная область применения - удаление солей жесткости реагентными методами.

ДСУ - альтернатива известным технологиям:

Na-катионирование оо
Нанофильтрация
Обратный осмос
Осветлители с известкованием и коагуляцией
Реагенты-осадители тяжелых металлов

Основные удаляемые компоненты:

Кальций в виде карбоната
Железо / марганец
Тяжелые металлы (медь, цинк, никель и пр.)

Описание технологии

Работа ДСУ основана на обработке воды щелочным реагентом в присутствии затравочного материала в псевдоожиженном слое с получением умягченной воды и гранул карбоната кальция. Вместе с солями кальция в твердую фазу включаются и соли тяжелых металлов. Остаточная кальциевая жёсткость, в общем случае, составляет около 1 мг-экв/л. Глубина умягчения зависит от щелочности воды и значения рН процесса.

В качестве осадителя используется едкий натр, гашеная известь, либо сода.

Премущества ДСУ:

автоматизированная работа;
возможность работы при низкой (1-3 оС) температуре без подогрева;
образование практически безводных гранул в отличие от ионного обмена и нанофильтрации;
возможность повторного использования твердого отхода (сельское хозяйство, дорожное строительство, производство цемента и пр.);
минимальные удельные площади на 1 м3 обрабатываемой воды.

Общий принцип работы

Состав ДСУ: реактор, система дозирования реагентов, емкость хранения затравки и емкость сбора твердого отхода. Реактор представляет собой вертикальную цилиндрическую колонну с расположенной внизу распределительной системой для очищаемой воды и реагентов, а вверху для сбора очищенной (умягченной) воды. Предусмотрены патрубки ввода затравочного материала и вывода гранул карбоната кальция.

Ключевые параметры при проектировании ДСУ

Высокая удельная производительность 40-100 м³/м²*ч;
Давление исходной воды не менее 0,1 Мпа;
рН процесса находится в диапазоне 8,3-9,5;
Размер гранул для выгрузки 2-5 мм;
Время пребывания в реакторе составляет 5-10 минут;
Загрузка песка / выгрузка гранул происходит периодически;
Опытно-промышленная установка ДСУ;
Оригинальная пилотная установка (100 м³/сут) с возможностью размещения как в помещении, так и на улице;
Определение диапазона оптимальных скоростей;
Оценка качества и эффективности очистки;
Непрерывная круглосуточная работа;
Отработка всех режимов и различных типов реагентов;
Определение возможных факторов риска;
Подтвержденный результат – успешная реализация проекта.