Как работи омекотителя за вода
Към този тип регенеруеми филтри се отнасят, преди всичко, йоннообменните филтри, а също и филтрите за обезжелезяване на основата на филтрираща среда Greensand, отстраняващи също манган и сероводород. Всички тези филтри са сходни по своето устройство и имат еднакъв работен алгоритъм, въпреки че в омекотителните и обезжелезителните филтри се използват различни регерерати - готварска сол и калиев перманганат съответно. Работният им алгоритъм е по-солжен, отколкото този при филтрите без химична регенерация, и включва следните цикли:
1.Работен цикъл (Service)
Цикъл на пречистване на водата. Непречистената вода постъпва през входа във вътрешността на филтъра, преминава през насипната филтрираща среда и, вече пречистена, през дистрибутора и централната водоподемна тръба постъпва в изходната линия. Нивото на концентрирания регенериращ разтвор в контейнера за неговото съхраняване се намира на най-високото измерително деление.
Продължителност - зависи от параметрите на водата и от разходния режим (като правило, от 1 денонощие до 6-7 дни). Ако филтърът не се експлоатира или работи с недостатъчно натоварване, се препоръчва да се извършва принудителна регенерация не по-рядко от веднъж на 10 дни (или поне само обратно промиване). В някои филтри възможността за принудителна регенерация е реализирана апаратно.
2.Обратно промиване (Backwash)
Цикъл на интензивно обратно промиване на филтриращата среда. За филтрите от този тип това е предварителен етап от регенерацията. Непречистената вода се подава от входа по централната водоподемна тръба отдолу на слоя с насипната филтрираща среда, в обратната посока на движение на водата при работен цикъл (оттук и названието на това промиване - обратно), като по този начин се разрохква филтърната среда и се измиват натрупаните замърсявания. Замърсената вода се изхвърля, като постъпва в отходния канал. Възможността за постъпване на водата на изхода на системата се запазва (за осигуряване на пожарна безопасност), но тя преминава през филтъра непречистена и за това използването й по време на регенерация не е желателно. Нивото на концентрирания регенериращ разтвор в контейнера за неговото съхраняване се намира на най-високото измерително деление.
Продолжителност – 5-20 минути.
3.Химична регенерация (Regeneration)
Основен цикъл от гледна точка на възстановяване на филтриращите свойства на насипната среда. Този цикъл се състои от два подцикъла.
3.1 Подаване на регенериращия разтвор (Brine rinse)
Подаване на регенериращия разтвор (Brine rinse). Концентратът на регенериращия разтвор постъпва през входящата линия в блока за управление на филтъра, където се разрежда в определена пропорция с входящата вода. Полученият регенериращ разтвор преминава през слоя на насипната филтрираща среда, възстановявайки по химичен път нейговата филтрираща способност. Отработеният регенериращ разтвор, в който са преминали замърсяванията, през долния дистрибутор и централната подемна тръба се изхвърла в отходния канал.Възможността за постъпване на водата на изхода на системата се запазва (за осигуряване на пожарна безопасност), но използването й по време на регенерация не се препоръчва, тъй като е възможно попадане на замърсена вода и регенериращ разтвор на изходната линия. Нивото на концентрирания регенериращ разтвор в контейнера за неговото съхраняване се снижава до момента на сработване на спирателния клапан.
Продължителност - 10-60 минути.
3.2 Изместване (Slow rinse)
Този цикъл започва, след като сработи спирателният клапан. Постъпването на регенериращ разтвор от контейнера се прекратява. Водата от входа бавно (от тук и английското название на този цикъл «бавно промиване») постъпва във филтъра в същата посока, както при работния цикъл. При това се извършва постепенно изместване на регенериращия разтвор през централната водоподемна тръба и изхвърляне в отходния канал Възможността за постъпване на вода към изхода на системата се запазва, но тази вода може да съдържа повишено количество замърсявания и регенериращ разтвор, за това не се препоръчва нейното използване. Нивото на регенериращия разтвор в неговия контейнер не се променя и се намира на най-ниското измерително деление.
Продължителност – 30-60 минути.
4.Право промиване (Rapid rinse)
Промиването се осъществява в същата посока на движение на водата, както при работния цикъл, но водата се подава не на изхода, а се изхвърля в отходната канализация. Предназначението на това промиване е да се изхвърли остатъкът от замърсяванията и порция чиста вода. Освен това правото промиване, за сметка на високата скорост на потока вода (от тук и английското название «бързо промиване»), уплътнява филтриращата среда, за това този цикъл понякога се нарича «подреждащ». Възможността за постъпване на вода на изхода на системата се запазва (от съображения за пожарна безопасност), но не се препоръчва нейното използване. Нивото на регенериращия разтвор в неговия контейнер не се променя и се намира на най-ниското измерително деление.
Продължителност – 5-10 минути.
5.Напълване на реагентния контейнер (Tank fill)
В този цикъл се осъществява напълване с входяща вода на контейнера за съхраняване на регенериращия разтвор. Нивото на разтвора в контейнера се повишава до достигане на най-високото измерително деление. Нивото в контейнера се задава или от блока за управление или чрез сработването на поплавъчен спирателен клапан. Отначало разтворът е слабоконцентриран, но с разтварянета на регенерата (чието наличие в контейнера трябва постоянно да се следи) неговата концентрация достига своя максимум. Възможността за постъпване на вода към изхода на системата се запазва,
системата може да се ползва, тъй като от филтъра на този етап вече може да постъпва пречистена вода.
Продължителност - 5-30 минути.
Контейнер за реагентен разтвор
Устройство на реагентния контейнер
Контейнерът за регенериращ разтвор влиза в състава на филтрите с химична регенерация, т.е тези филтри, които се нуждаят от едно или друго химично вещество за възтановяване на филтриращите им свойства. Разтворът на това веществото - ретенерант - се приготвя и съхранява (до поредната регенерация) в специален съд, който за простота се нарича «контейнер». Съдът може да бъде с различна форма (например с формата на бъчва, както е показано на рисунката, или с квадратно сечение) и размери, в зависимост от типа на регенеранта (химическото вещество, което се използва за регенерация) и производителността на филтъра.
И така, контейнерът е съд (1) (като правило, пластмасов) с капак (2). В контейнера може да е монтирана специална мрежа (3), върху която се изсипва регенеранта (7). Съществуват модели без наличието на тази мрежа.
Най-важен компонент е шахтата (4) – пластмасова тръба, във вътрешността на която е монтирана засмукващата система, включваща в състава си поплавъчен спирателен клапан (5) и въздушен спирателен клапан (6) (air-check valve). Посредством щуцер (9) засмукващата система се свързва към блока за управление на филтъра.
Преливният щуцер (10) е монтиран в случай на отказ на системата за регулиране на количеството вода в контейнера и следва да бъде свързан с дренажната линия (отходния канал).
Работа на реагентния контейнер
1.Начало на работата
В контейнера постапва определено количество вода от филтъра (8) (при някои модели първото напълване с вода се прови «ръчно»). След това в контейнера се сипва химичният реагент (7), например готварска сол на таблетки за йоннообменните омекотители или калиев перманганат за окислителните филтри за обезжелезяване. Количеството на водата се регулира или чрез настройване на поплавъчния клапан (5), или от автоматичния блок за управление на филтъра (в този случай поплавъчният клапан служи за допълнителна защита от преливане) и зависи от типа на филтъра и неговия размер (производителност), но водата винаги трябва да достига няколко сантиметра над нивото на мрежата (3), (в случай че има такава).
Много е важно контейнерът с регенериращ разтвор да се напълва с точно определеното количество вода, а не «горе-долу». Например, за регенерацията на 1 литър смола в йоннообменния омекотител е необходимо точно определено количество готварска сол (NaCl). На свой ред готварската сол се разтваря във водата също в определени количества (пределната разтворимост е около 300 г/л). За това се определя това количество вода, в което ще се разтвори нужното количество таблетирана готварска сол за пълноценна регенерация на конкретния омекотителен филтър. Ако водата е по-молко, в нея ще се разтвори по-малко сол и йоннообменната смола няма да възстанови в достатъчна степен своя йоннообменен обем - ще се намали ефективността на омекотяване и пречистване на водата. Ако водата е повече от необходимото, то смолата ще се регенерира по-добре, но при това ще се увеличи разходът на сол при всяка регенерация и ще се увеличат експлоатационните разходи по обслужване на системата.
Необходимо е също между регенерациите да е предвидено достатъчно време за образуване на концентриран разтвор на реагента в контейнера. От тази гледна точка изглежда, че е по-рационално да се използва сол не на таблетки, а насипна сол, която ще се разтвори по-бързо. Но не е случайно това, че се използва сол именно на таблетки (освен таблетки, съществуват още солни брикети във формата на «възглавнички» или капсули, или просто пресована и след това нарязана на парчета от по няколко сантиметра, подобно на чакъл, готварска сол). Работата е там, че насипната сол не се разтваря във водата мигновено, но пък много бързо се спластява в монолитнен къс. Такъв къс има по-малка повърхностна площ от същата сол във формата на таблетки, а значи, че ще се разтваря по-бавно. Това наслояване от сол може да се натрупа около шахтата (4) с засмукващата система и напълно да блокира системата за регенерация на филтъра.
2.Регенерация
По време на цикъла за регенерация ръзтворът от контейнера започва да постъпва през засмукващата система в блока за управление на филтъра. Там концентрираният разтвор се разрежда в определена пропорция с вода и се използва в процеса на химичната регенерация на филтърната среда. Нивото на концентрирания регенериращ разтвор в контейнера започва да се снижава. Този процес продължава, докато въздушният спирателен клапан (6) не сработи, т.е. не прекрати потока. Това е направено, за да се избегне попадане на въздух в засмукващата система.
3.Напълване с вода
При този цикъл, след завършване на регенерацията на филтъра, в контейнера започва да се подава вода от блока за управление на филтъра. Водата постъпва през същата засмукваща линия, само че сега в обратна посока - през щуцера (9) и въздушния спирателен клапан (6). Постъпването на вода се прекратява или по команда от блока за управление на филтъра, или при сработването на поплавъчния спирателен клапан (5), който, когато изплува на определено ниво, прекратява подаването на вода в контейнера. С течение на времето в контейнера отново ще се разтвори нужното количество сол и процесът ще се повтори при следващата регенерация.
Този система е много проста и надеждна. Трябва само да не се забравя да се поддържа в контейнера запас от регенеранта. При това не е нужно да се страхуваме да не «пресолим». Може да се сипе сол до самия връх на контейнера - това е все едно, тъй като повече от нужното количество регенерант за постигане на концентрирания (наситен) разтвор няма да се разтвори. Все пак нивото на регенеранта трябва периодично да се следи. Критерият е прост - когато контейнерът е пълен с вода до нужното ниво, над водата винаги трябва да има сух регенерант.