Полный текст в файле МУ по диагностике.doc
Приложения А и Б в файле Приложения А и Б.XLS
1 Логика диагностических действий
1.1 Логика действий в основном такая же, как и при диагностике работы катионитовых фильтров. Однако гораздо большая неустойчивость свойств анионита АН-31, против катионита КУ-2, делает фактор старения анионита в работе фильтра определяющим, а диагностику этой работы менее однозначной.
1.2 Прежде всего, проверяется качество поступающей на фильтр катионированной воды, которое оценивается по проскоку натрия и по проскоку после анионитового фильтра анионов сильных кислот. Последний проскок зависит и от проскока натрия, и от степени старения материала, а от совокупности этих факторов зависит экономичность и надежность обессоливания воды.
1.3 После корректировки регенерационных расходов щелочи и кислоты, а также устранения потерь щелочи при регенерации, если таковые были, начинается собственно диагностика работы анионитового фильтра.
1.4 Работа фильтра оценивается по удельным расходам щелочи на его регенерацию, причем для нового и старого анионита предлагаются разные нормы.
Если удельные расходы не выше нормативных, то анализ заканчивается выводом о благополучном состоянии материала фильтра и его внутренних устройств. В противном случае диагностика работы фильтра продолжается с использованием сравнительного анализа работы фильтра.
1.5 Сравнительный анализ работы фильтра, загруженного анионитом АН-31, предполагает проверку примерно тех же позиций, что и при сравнительном анализе работы катионитовых фильтров, за исключением учета факторов загипсовывания фильтра и плохой работы предочистки. Впрочем, влияние последнего фактора на работу анионитовых фильтров нельзя полностью исключить.
1.6 Работа фильтров второй ступени, загруженных АВ-17, в плане алгоритмизации ее диагностики отдельно не рассматривалась. В части соотношений обменной емкости, удельных расходов щелочи и качества воды для анионита АВ-17 достаточных данных нет. Однако при совместных регенерациях анионитовых фильтров первой и второй ступеней обессоливания, экономичность и качество работы анионитной части обессоливающей установки определяется, прежде всего, позициями, представленными в алгоритме диагностики работы фильтра загруженного АН-31.
Что касается сравнительного анализа при диагностике работы фильтров второй ступени, то для этого анализа можно использовать соответствующие позиции алгоритма для фильтра, загруженного анионитом АН-31.
2 Основные действия, входящие в алгоритм
2.1 Выбор расхода щелочи при регенерации "цепочек":
Выбор осуществляется методом проб так, чтобы момент возрастания хлоридов при истощении фильтра, загруженного АН-31, примерно совпадал с окончанием фильтроцикла спаренного фильтра. Это очевидное условие нарушается довольно часто. Здесь надо иметь ввиду то обстоятельство, что фильтроцикл анионитной части во многом определяется не расходом щелочи, а проскоком натрия в частично обессоленной воде, который определяется удельными расходами кислоты.
Обычно удельные расходы щелочи резко возрастают по мере старения АН-31 в течение всего одного года. Однако, как показали специальные исследования, и в этом случае при снижении проскока натрия в частично обессоленной воде до 0,1 мг-экв/дм3 удается довести удельный расход щелочи на регенерацию "цепочки" до 55 г/г-экв без ухудшения качества обессоленной воды.
2.2 Проверка фактического расхода щелочи:
В практике водоприготовления возникает необходимость проверки фактического расхода щелочи, поступающей на регенеращию фильтров. Для этого на входе в регенерируемый фильтр или в первый по линии совместной регенерации фильтр отбираются пробы с интервалом не более десяти минут и анализируются на содержание щелочи. Содержание щелочи умножается на расход регенерирующего раствора и на интервал, а результаты суммируются нарастающим итогом, что и дает общий расход щелочи. Суммирование заканчивается с отмывкой фильтра по линии регенерации.
2.3 Отслеживание изменения показателей работы фильтра в течение нескольких фильтроциклов:
Действия выполняются аналогично описанным в п.*6. Здесь и далее п.* означает пункт раздела Диагностика работы катионитовых фильтров
2.4 Сравнение тенденций изменения показателей работы нескольких фильтров:
Действия выполняются аналогично описанным в п.*7.
2.5 Сопоставление показателей работы нескольких фильтров в текущий момент:
Действия выполняются аналогично описанным в п.*8.
2.6 Анализ регенерационных выходных кривых:
Различного рода технологические нарушения проявляют себя в дефектах выходных кривых. Эти дефекты выражаются в скачкообразных нарушениях плавности кривых - ступеньках, изломах и т.п. Дефекты выходной кривой регенерации фильтра могут быть следствием некачественного проведения взрыхляющей отмывки, возможности которой часто ограничивается фактом большого количества в взрыхляемом материале мелких частиц.
2.7 Анализ кривых истощения фильтра:
В конце истощения фильтра также могут наблюдаться дефекты выходной кривой. Их проявления можно зафиксировать по характеру роста проскока хлоридов при доистощении фильтра на дренаж. Причиной дефектов может быть последействие тех же факторов, что и при регенерации фильтров. Прямым следствием дефектов выходной кривой при истощении основного фильтра является то, что увеличение проскока хлоридов возникает намного раньше, чем при нормальном виде выходной кривой и фильтр не дорабатывает свой фильтроцикл.
2.8 Анализ изменения перепадов давления на фильтре за его фильтроцикл:
Общей причиной дефектов выходных кривых часто является образование комков в загрузке фильтра. Образованию комков нередко предшествует уплотнение (слеживание) ионита в процессе фильтроцикла. Это явление усугубляется при большом количестве в загрузке мелких частиц и при неправильном, то есть слишком быстром, увеличении расхода воды через фильтр.
Недостатки в нагружении работающего фильтра можно отследить по кривой относительных перепадов давлений в течение фильтроцикла. Для этого перепад давлений делится на расход воды. Полученное отношение должно плавно увеличиваться в течение фильтроцикла. Моменты слишком резких увеличений нагрузки фильтра отражаются на указанной кривой в виде скачкообразных подъемов относительного перепада.
3 Алгоритм диагностики работы фильтра, загруженного АН-31
3.1 Проверяется превышает ли средний за фильтроцикл проскок анионов сильных кислот в фильтрате после анионитового фильтра 0.15 мг-экв/дм3 для нового АН-31 и 0.3 мг-экв/дм3 для ионита, прослужившего более года.
Если да, то до продолжения дальнейших предписываемых алгоритмом действий производится корректировка расхода кислоты на катионитовые фильтры согласно п.*4.
3.2 После указанной корректировки расходов кислоты, если в этом была необходимость, проверяется соответствие удельного расход щелочи на регенерацию анионитового фильтра условию: не более 55 г/г-экв для нового ионита или не более 70 г/г-экв для ионита, прослужившего более года. Такое же условие остается и для анионитной части "цепочки" в целом.
Если да, то делается вывод о благополучном состоянии загрузки и внутренних устройств фильтра и на этом заканчивается выполнение предписываемых алгоритмом действий.
Если нет, то осуществляется переход к п.3.3.
3.3 Если удельный расход щелочи больше указанного в п.3.2, то:
- проверяется фактический расход щелочи на регенерацию фильтра согласно п.2.2:
- при обнаружении и устранении потерь щелочи накапливаются данные с уточненными ее расходами на регенерацию и осуществляется переход к п. 3.1;
- при отсутствии потерь щелочи устраняется ее перерасход на регенерацию в соответствии с п.3.1, п.3.2 и п.2.1;
- если при отсутствии указанных потерь и выполнении условий п.3.1 требуемый п.3.2 удельный расход оказывается недостижимым, то делается вывод о неблагополучной работе фильтра и осуществляется переход к п.3.4 для дальнейших уточнений.
3.4 В соответствии с п.2.3 выясняется имелись ли скачки в снижении емкости анализируемого фильтра во времени. Если да и это случалось при равных расходах щелочи на регенерацию и примерно одинаковом качестве поступающей на фильтр воды, то делается вывод о потере части ионита.
3.5 Если ионит эксплуатируется длительный период, то в соответствии с п.2.5 проверяется имеются ли на текущий момент совпадения емкостей анализируемого фильтра и фильтров, аналогичных ему по качеству и времени загрузки ионита. Если да, то делается вывод об уменьшении обменной емкости ионита из-за его старения или уменьшении загрузки фильтра в результате истирания материала и других естественных его потерь.
Этот вывод подтверждается, если в соответствии с п.2.4 выясняется, что совпадают и тенденции изменения емкости аналогичных фильтров во времени.
3.6 Если материал относительно нов и анализ работы фильтра согласно п.3.4 и п.3.5 не дает оснований для вывода о значительных потерях емкости ионита или его количества (некоторые потери для анионита АН-31 все же неизбежны), то:
- делается вывод о недоиспользовании располагаемой емкости фильтра из-за возможных режимных нарушений и/или дефектов в работе внутренних устройств фильтра;
- осуществляется переход к п.3.7.
3.7 Выполняются действия по уточнению причин увеличения удельных расходов щелочи при условии, что фактор возможных потерь регенерирующего раствора щелочи уже выяснен, согласно предыдущим пунктам алгоритма, и из дальнейшего рассмотрения исключен:
3.7.1 В соответствии с п.2.3 выясняется имелись ли скачки в снижении емкости анализируемого фильтра и повышении удельных расходов щелочи во времени. Если да, то делается вывод о возникновении дефектов в работе внутренних устройств фильтра.
3.7.2 Если указанных в п.3.7.1 скачков не обнаружено и ионит эксплуатируется недавно, то:
- делается вывод о наличии нарушений в режиме водоприготовления или в проведении технологических операций;
- осуществляется переход к п.3.8 для дальнейших уточнений.
3.8 Выполняются действия по выявлению нарушений технологического характера и уточнению причин, приводящих к недоиспользованию располагаемой емкости фильтра.
3.8.1 В соответствии с п.2.6 проверяется есть ли дефекты в характере выходных кривых регенерации фильтра. Если такие дефекты имеются, то:
- делается вывод о неполном разуплотнении комков ионита во время взрыхляющей отмывки из-за недостаточной интенсивности и/или времени отмывки, или из-за повышенной склонности материала к слеживанию (уплотнению) во время фильтроцикла, или из-за неправильного увеличения нагрузки фильтра во время фильтроцикла, или вследствие сочетания указанных причин;
- осуществляется переход к п.3.8.3 для дальнейших уточнений. Если указанных дефектов нет, то осуществляется переход к п.3.8.2.
3.8.2 В соответствии с п.2.7 проверяется есть ли дефекты в характере выходных кривых истощения фильтра. Если такие дефекты имеются, то:
- подтверждается версия комков;
- осуществляется переход к п.3.8.3 для дальнейших уточнений.
3.8.3 В соответствии с п.2.8 проверяется есть ли скачкообразные возрастания перепадов давления на фильтре в течение его фильтроцикла. Если есть, то:
- делается вывод о не соблюдении требования плавного увеличения нагрузки фильтра;
- прекращается выполнение предписанных алгоритмом действий.
3.8.4 Если дефектов в характере выходных кривых истощения и регенерации фильтра нет, то:
- ставится вопрос о вскрытии фильтра и обследовании состояния внутренних устройств, подстилочного материала и ионита;
- прекращается выполнение предписанных алгоритмом действий.
Приложение А Описание и интерпретация таблиц
Приложение Б Таблицы расчета катионитовых фильтров
Приложения А и Б в файле Приложения А и Б.XLS