II. Phần khử muối:
4. BÌNH TRAO ĐỔI ANION RO H:
Về mặt cấu tạo thì các bình trao đổi anion được chế tạo tương tự như bình trao đổi
HR cấp I. * Đặc tính kỹ thuật của bình - Đường kính thân bình: 2,6m - Chiều cao bình: 4,865m - Chiều cao lớp lọc: 2,2m - Thiết diện lọc: 5,3m2
- Vật liệu lọc: A400 hoặc PROSELECTTMSILICA (anion gốc kiềm mạnh) - Thể tích lọc: 11,68m3
Bình lọc trao đổi ROH được trang bị những ống và van sau: - Đường nước vào ( van 11 ROH )
- Đường nước ra ( van 12 ROH )
- Đường nước rửa ngược ( van 13 ROH ) - Đường nước xả ngược ( van 14 ROH ) - Đường xả xuôi ( van 16 ROH )
- Đường dẫn dung dịch kiềm đến để hoàn nguyên ( van 15 ROH ) - Đường dẫn dung dịch muối (van 1 MROH )
Ngoài ra còn có các đường và van xả khí, các van lấy mẫu nước vào và ra, hai đồng hồ áp lự nước vào, nước ra và có ống nối để chuyển tải vật liệu lọc bằng thuỷ lực.
* Vận hành bình lọc trao đổi anion ROH
Quá trình vận hành bình lọc trao đổi ROH bao gồm các giai đoạn sau: - Rửa ngược
- Hoàn nguyên - Rửa xuôi
- Vận hành lọc nước ( trao đổi OH- )
Rửa ngược
Quá trình rửa ngược bình lọc trao đổi anion có mục đích xới tơi xốp lớp hạt lọc để cho dung dịch kiềm hoàn nguyên có thể tiếp xúc với các hạt lọc một cách tự do hơn. Đồng thời khi rửa ngược có thể xả bỏ được một số những hạt nhỏ và tạp chất trong lớp lọc. Bể chứa nước rửa ngược bình lọc ROH được lấy nước từ các nguồn nước sau - Nước rửa xuôi bình lọc ROH.
- Nước rửa xuôi của bình hoàn nguyên ( khi hoàn nguyên bình hỗn hợp ). - Nước tự dùng từ đường ống liên thông với bể tự dùng.
Để cấp nước vào bể chứa nước rửa ngược bình lọc ROH cần tiến hành như sau: - Cấp nước đầy bể tự dùng và mở van liên thông giữa bể tự dùng và bể nhiễm kiềm.
- Trong trường hợp chỉ sử dụng nước nhiễm kiềm để xới ngược bình lọc ROH thì đóng van liên thông giữa 2 bể. Mở van ( ROH16 ) và van (NNK ) trên nóc bể trong quá trình rửa xuôi bình ROH cấp đầy bể nhiễm kiềm.
Sau khi chứa đầy bể chứa nước rửa ngược bình lọc ROH thì đóng các van trên lại sau đó cần tiến hành như sau:
- Kiểm tra trạng thái bơm rửa ngược bình lọc ROH, kiểm tra lượng nước rửa ngược trong bể chứa nếu chưa đủ thì phải lấy nước cho đủ.
- Mở van (XNKC ) trên đường ống xả nước kiềm vào bể trung hoà.
- Mở các van xới ngược (ROH13 ) và van xả ngược ( ROH14 ) của bình ROH1 hoặc các van (ROH23 ), (ROH24 ) tương ứng ở bình ROH2, đồng thời mở các van lấy mẫu và van xả khí.
- Mở van (XNA11 ) ở đầu hút bơm rửa ngược bình lọc ROH.
- Khởi động bơm rửa ngược bình lọc ROH và từ từ mở van (XNA12 ) ở đầu đẩy bơm và điều chỉnh lưu lượng nước rửa ngược đạt 50-55m3/h.
Trong quá trình rửa ngược bình lọc ROH cần phải kiểm tra cẩn thận không để các hạt lọc đi theo nước xả ra ngoài. Thời gian rửa ngược bình lọc ROH khoảng 30-35 phút. Sau khi rửa ngược xong tiến hành đóng van ( XNA12 ) đầu đẩy bơm xới ngược sau đó thì ngừng bơm và đóng các van (ROH13 ), (ROH14) của bình ROH1 hoặc van (ROH23 ), (ROH24 ) ở bình ROH2 .
Hoàn nguyên:
Dung dịch để hoàn nguyên các bình trao đổi ROH là dung dịch kiềm NaOH có nồng
độ 3-4%, dung dịch này được pha bằng nước đã khử muối, nước này được lấy từ bể tự dùng cho hệ thống và cấp đi pha loãng nhờ các bơm tự dùng (Q = 56m3/ h, H = 33,5m cột nước ). Còn bể nước tự dùng có thể tích V = 63m3 được cấp nước đã khử muối bằng cách mở van (NTD1 )
Dung dịch kiềm dùng để hoàn nguyên bình ROH ở khối số 1 và số 2 được pha từ dung dịch kiềm đậm đặc ở các cụm pha loãng kiềm tương ứng số 1 và số 2.
Công tác hoàn nguyên bình lọc ROH phải được tiến hành thứ tự sau:
- Kiểm tra lượng dung dịch kiềm đậm đặc trong bình định lượng xem có đủ không. Nếu thiếu thì phải bổ sung cho đủ bằng cách chuyển kiềm lên từ kho hoá chất. - Mở van ( XNKC ) trên đường xả nước nhiễm kiềm vào bể trung hoà.
- Mở các van (ROH15 ) và (ROH16 ) ở bình ROH1 hoặc (ROH25 ) và (ROH26 ) ở bình ROH2 khi hoàn nguyên.
- Cấp nước vào bình thông qua cụm pha loãng kiềm số 1 hoặc số 2 tương ứng. Nếu cần hoàn nguyên ở bình ROH1 thì mở các van ở đầu hút bơm tự dùng và van ra từ bể nước tự dùng vào đầu hút bơm.
- Mở van (KDC1 ) hoặc (KDC2 ) ở ống góp đầu đẩy các bơm kiềm đi cụm pha loãng số 1 hoặc số 2, van ra các bình định lượng (K12) và (K22), các van đầu hút (DLK11) hoặc (DLK21), đầu đẩy (DLK12) hoặc (DLK22) các bơm định lượng kiềm; mở các van kiềm vào cụm pha loãng số 1 (KDC10) hoặc số 2 (KDC20).
- Khởi động bơm nước tự dùng số 1, sau đó từ từ mở van đầu đẩy (TD12 ) , nếu chạy bơm tự dùng số 2 hoặc 3 thì mở các van (TD22) hoặc (TD32 ) rồi điều chỉnh lưu lượng qua bình đến giá trị 20 ÷ 25 m3/h.
- Sau đó tiến hành khởi động bơm định lượng kiềm tương ứng, bơm này đã được điều chỉnh lưu lượng từ trước để tương ứng với nồng độ kiềm đi pha loãng là 3,5-4% ( có thể sử dụng van tái tuần hoàn đầu đẩy bơm tự dùng để điều chỉnh lưu lượng nước hoàn nguyên )
Nồng độ kiềm hoàn nguyên được kiểm tra tại đường nước vào của bình lọc ROH. Lượng dung dịch kiềm đậm đặc NaOH cần để hoàn ngyên cho bình lọc ROH đã được tính toán sẵn và được ghi trên bảng chế độ vận hành ( xem phụ lục 2 )
- Sau khi bơm hết lượng kiềm cần thiết phải: - Ngừng bơm định lượng kiềm.
- Đóng van (KDC1) và các van đầu hút, đầu đẩy của bơm định lượng rồi đóng các van ở cụm pha loãng số 1 hoặc đóng van (KDC2 ) và các van ở cụm pha loãng số 2.
Trong quá trình hoàn nguyên cần phải giữ áp lực trong bình lọc nhỏ hơn áp lực bình vận hành từ 0,5-1,0 ata để đề phòng hiện tượng dung dịch hoàn nguyên lọt nào trong các bình ROH đang làm việc khi các van liên quan bị xì hở.
Rửa xuôi:
Công tác rửa xuôi phải được tiến hành ngay sau khi hoàn nguyên xong và tiến hành
Khi rửa xuôi theo đường hoàn nguyên thì không cần thao tác gì thêm chỉ cần giữ nguyên nước đi theo đường pha loãng dung dịch kiềm với lưu lượng nước 20-25m3 /h. Giai đoạn 1 này sẽ kết thúc đến khi độ kiềm của nước ra giảm xuống đến 0,1- 0,2 % thì tiến hành rửa xuôi giai đoạn 2, tức là rửa xuôi theo đường làm việc. Lúc này lưu lượng nước rửa xuôi cần đạt 50-55m3/h. Trình tự thao tác khi kết thúc rửa xuôi ở giai đoạn 1 và chuyển sang giai đoạn 2 như sau:
- Đóng van (TD12 ) hoặc (TD22 ) hay (TD32 ) trên đầu đẩy của bơm tự dùng, sau đó ngừng bơm N1 (hoặc N2, N3 ) và đóng van (TDK1) hoặc (TDK2), đồng thời đóng van (ROH15 ) hoặc (ROH25 ) của bình lọc ROH tương ứng.
- Nếu rửa xuôi bình lọc ROH1 thì mở van (ROH11 ) nước vào của bình ROH số 1, mở van ra bể trung gian số 1 (RTG1), mở tiếp van (TG11 ) trên đường đầu hút của bơm nước đã khử CO2 (còn gọi là bơm trung gian kiểu X90/85. Công suất Q=90m3/h, H=86m cột nước ). Nếu rửa xuôi bình lọc ROH số 2 thì mở van (ROH21 ) của bình rồi mở van (TG21) của bơm trung gian 2.
- Tiến hành khởi động bơm nước khử CO2 ( tức bơm trung gian ) khi bơm đã chạy bình thường thì từ từ mở van đầu đẩy (TG12 ) hoặc (TG22 ). Đồng thời điều chỉnh lưu lượng đạt 50m3/h.
- Công tác rửa xuôi bình lọc ROH tiến hành ở giai đoạn 2 đến khi độ kiềm của nước ra đạt đến giá trị 15mgđl/l thì lúc đó có thể đưa nước xả xuôi vào bể nước rửa ngược bình lọc ROH. Khi đó phải mở van (NNK) trên đường xả nước kiềm vào bể nước nhiễm kiềm và đóng van xả ra bể trung hoà (XNKC). Hiện nay bể nhiễm kiềm được nối liên thông với bể tự dùng nên không xả về bể nhiềm kiềm mà chỉ xả về bể trung hoà đến chất lượng nước ra đạt 3 mgđl/l thì đưa bình ROH vào dự phòng. Nếu đưa bình lọc vào làm việc luôn thì công tác rửa xuôi sẽ tiến hành đến khi nước ra có độ kiềm Щpp =0 và hàm lượng si líc ≤ 300mcg/l. Khi đó tiến hành mở van (ROH12 ) của bình ROH1 hoặc (ROH22) của bình ROH2, đóng van xả xuôi (ROH16 ), hoặc (ROH26) tương ứng của các bình . Sau đó điều chỉnh van đầu đẩy của bơm trung gian để đặt lưu lượng và áp lực cần thiết cho hệ thống .
Nếu bình lọc sẽ đưa vào dự phòng thì công tác rửa xuôi sẽ tiến hành đến khi độ kiềm theo phenol phtalein của nước ra đạt Щpp = 100 µgđl/kg.Khi đưa bình vào dự phòng thì phải đóng van (TG12 ) hoặc (TG22 ), ngừng bơm trung gian, đóng các van (ROH16 ), (ROH11 ) ở trên bình ROH1 hoặc (ROH26 ), (ROH21 ) ở bình ROH2 . Nếu cần đưa bình từ trạng thái dự phòng vào làm việc đầu tiên phải tiến hành rửa xuôi sơ bộ bình lọc đến khi đạt tiêu chuẩn vận hành.
Việc rửa xuôi sơ bộ này tiến hành theo đường làm việc và tiến hành theo trình tự sau:
- Mở van (XNKC).
- Mở van nước vào (ROH11 ) hoặc (ROH21 ) và mở van xả khí các bình.
- Khởi động bơm trung gian, mở van (TG12 ) hoặc (TG22 ), khi thấy nước chảy ra ở dường xả khí mở van (ROH16 ) hoặc (ROH26 ) và đóng van xả khí lại, sau đó dùng van từ từ điều chỉnh công suất của bình lên 50m3 /h và nước sẽ đi theo đường xả xuôi. - Công suất rửa xuôi sơ bộ này tiến hành đến khi nước ra đạt tới tiêu chuẩn vận hành. Lúc đó cần mở van (ROH12 ) hoặc (ROH22 ), đóng van (ROH16 ) hoặc (ROH26 ), sau đó thì đóng van (ROH16 ) lại, cuối cùng dùng van điều chỉnh công suất vận hành cần thiết cho hệ thống.
Trong quá trình vận hành bình lọc ROH cứ mỗi ca phải mở van xả khí 2 lần để thải không khí ra ngoài nếu quạt khử khí CO2 bị hỏng. Bình lọc cần phải ngừng làm việc và đưa ra hoàn nguyên khi hàm lượng a xít silic tăng đạt tới 300mcg/l. Khi cần ngừng vận hành bình lọc ROH cần phải tiến hành như sau:
- Đóng van (ROH11 ) và (ROH12 ) ở bình ROH1 hoặc đóng van (ROH21) và (ROH22 ) ở bình ROH2.
- Đóng van đầu đẩy của bơm khử CO2 (bơm trung gian ) - Sau đó ngừng bơm trung gian.
5. Bình lọc trao đổi hỗn hợp (ФCD) và bình hoàn nguyên ngoài: * Cấu tạo và nguyên tắc làm việc của bình trao đổi hỗn hợp:
Bình lọc hỗn hợp là một bình trao đổi ion trong đó lớp vật liệu lọc là một hỗn hợp
bao gồm hạt cationit gốc a xít mạnh và anionit gốc kiềm mạnh. Trong sơ đồ hệ thống khử muối có đặt 2 bình lọc hỗn hợp đường kính 2000mm là một loại bình có bình hoàn nguyên ngoài. Đó là một bình hình trụ được hàn liền với 2 chỏm cầu có dạng hình cầu. Thân bình được chế tạo bằng vỏ thép không gỉ bên trong được phủ 1 lớp bảo vệ hoá học chống ăn mòn. Trong bình có hệ thống phân phối nước bên trên, hệ thống thoát nước bên dưới và hệ thống cấp nước từ từ ở giữa, tất cả đều được chế tạo từ thép hợp kim 12X18H 10T.
Thiết bị phân phối nước bên trên gồm 2 hình trụ đồng tâm lồng vào nhau và được khoan nhiều lỗ, ở phía dưới có bắt ốc vít. Tác dụng của thiết bị này là nhằm đảm bảo cho nước phân phối đều khắp thiết diện của bình lọc.
Hệ thống thoát nước phía dưới có tác dụng dẫn nước đã khử muối ra khỏi bình, đồng thời cũng để cấp nước và khí nén vào bình để rửa ngược vận tải thuỷ lực và khuấy trộn các hạt trao đổi ionit, hệ thống này gồm 4 ống góp Φ110mm đặt hướng tâm. Trên các ống góp có gắn nhiều ống nhánh Φ 63mm có khoan lỗ và bên trên các lỗ Φ10 có gắn những tấm lưới ốp hình Ω có khe hở rộng 0,4±0,1 mm.
Cao hơn lớp lọc ionit một chút có đặt một hệ thống cấp nước từ từ cho bình. Hệ thống này có dạng ống góp gồm 4 nhánh, phía gần gờ trên có khoan nhiều lỗ để phun nước nén hạt khi mới tải hạt về bình sau hoàn nguyên.
Để quan sát lớp lọc trao đổi bên trong bình trên thân bình lọc hỗn hợp có chế tạo 5 cửa nhìn có đương kính 160mm. Trên thân bình còn có 2 cửa chui để phục vụ công việc sửa chữa bên trong và để nạp các hạt trao đổi vào bình, cửa trên hình e líp và cửa dưới hình tròn. Ngoài ra trên bình còn có trang bị 2 đồng hồ áp lực, 2 van lấy mẫu nước vào, nước ra và đường xả khí cùng van của chúng.
* Cấu tạo của bình hoàn nguyên ngoài:
Bình hoàn nguyên ngoài dùng để khôi phục lại khả năng trao đổi của các hạt anionit trong bình trao đổi hỗn hợp. Trên hệ thống khử muối có đặt 2 bình hoàn nguyên ngoài, đường kính mỗi bình là 1,6m. Trong mỗi bình có 3t hiết bị phân phối và thoát nước ở trên, ở dưới và ở giữa.
Thiết bị phân phối nước ở trên gồm 6 ống đặt hướng tâm và trên các ống có khoan lỗ có tác dụng phân phối nước đều khắp thiết thiết diện của bình. Hệ thống thoát nước ở giữa gồm 1 ống góp chính trên có gắn 12 ống nhánh song song, Hệ thống thoát nước phía dưới cũng gồm một loạt các ống nhánh đặt song song, chúng cũng được nắp với 1 ống góp chung đặt ở giữa. Trên tất cả các ống nhánh là tập hợp của các ống lót pôlyêtylen nối liền với nhau trên chúng có khe rộng 0,25mm. Tất cả các hệ thống phân phối và thoát nước đều có tác dụng để phân phối và thoát nước đều theo thiết diện của bình.
Khoảng không gian “ chết “ giữa hệ thống thoát nước bên dưới và đáy bình được đổ bê tông có láng xi măng chịu a xít và được phủ một lớp chống ăn mòn. Bề mặt trong của bình cũng được phủ một lớp bảo vệ hoá học chống ăn mòn.
Để quan sát trạng thái trao đổi bên trong, bình hoàn nguyên được chế tạo ở thân bình 5 cửa nhìn đồng thời cũng được trang bị 2 đồng hồ áp lực, 3 đường lấy mẫu và một đường xả khí cùng các van.
Các thông số kỹ thuật Bình hỗn hợp Bình h.nguyên
- Đường kính của bình (m3 ) 2,0 1,6 - Thiết diện lọc(m ) 3,14 2,1
- Tổng độ cao của lớ lớp lọc(m ) 1,2 1,8 sau khi phân chia
+ Cation 0,5 0,7 + Anion 0,7 1 - Thể tích khối hạt lọc (m3 ) 3,77 3,77 + Cation 1,57 1,57 +Anion 2,2 2.2 * Bình trao đổi hỗn hợp:
Bình trao đổi hỗn hợp hoàn nguyên ngoài được trang bị những đường ống dẫn như
sau (hình 5.1 )
- Đường ống dẫn nước vào van (HH11 ) - Đường ống dẫn nước ra van (HH12) - Đường nước rửa ngược van (HH13 ) - Đường nước xả ngược van (HH14) - Đường nước xả xuôi van (HH15) - Đường đẫn khí nén van (HH16 )
- Đường vận tải thuỷ lực các hạt lọc ra van (HH17) - Đường vận tải thuỷ lực các hạt lọc ra van (HH18) - Đường cáp nước chậm van (HH19 )
Bình hoàn nguyên ngoài được lắp đặt các đường ống dẫn nước như sau: - Đường nước rửa ngược van (HHN13 )
- Đường nước xả ngược van (HHN14)
- Đường nước cấp vào hệ thống thoát nước ở giữa dể tải thuỷ lực aniont ra ngoài van (12RHN).
- Đường dẫn nước để nén các hạt lọc sau khi đã phân chia xong van ( 13HN) - Đường dẫn dung dịch a xít đi hoàn nguyên van (11HN )
- Đường dẫn dung dịch kiềm hoàn nguyên van (14HN) - Đường nước xả van (15HN )
- Đường khí nén van (1K2 HN )
- Đường dẫn dung dịch muối van ( 1M )
- Đường nước xả từ hệ thống thoát nước giữa van (16HN ), (17HN ), (18HN) - Đường vận tải thuỷ lực các iont vào bình van (11THN )
- Đường vận tải thuỷ lực các iont ra khỏi bình van (12THN ) - Đường vận tải thuỷ lực các ionnit ra khỏi bình van ( 13 THN ) * Vận hành bình trao đổi hỗn hợp (Ф CD ) và bình nguyên:
Quá trình vận hành bình trao đổi hỗn hợp và bình hoàn nguyen bao gồm một loạt