Φίλτρο νατρίου-κατιονίτη: σκοπός και αρχή λειτουργίας

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Το φίλτρο κατιόντων νατρίου είναι μια συσκευή που έχει γίνει σωτήρας από το σκληρό νερό με πολλούς τρόπους. Προηγουμένως, υπήρχε ένα τέτοιο πρόβλημα όπως το πολύ σκληρό νερό, λόγω του οποίου οι συσκευές συχνά κατέστρεφαν και παρέμενε ισχυρή κλίμακα στο εσωτερικό τους. Η πρώτη λύση σε αυτό το πρόβλημα ήταν το κατιονικό φυσίγγιο.

Γενικές έννοιες της ουσίας της εργασίας

Για να γίνει το νερό πιο μαλακό, καθώς και για να αποφευχθεί ένα τέτοιο πρόβλημα όπως η μεγάλη ποσότητα αλάτων στα τοιχώματα των δοχείων, είναι απαραίτητο να επεξεργαστείτε το υγρό με υψηλή ποιότητα. Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να αφαιρέσετε όλες τις υπερβολικές ακαθαρσίες από αυτήν την ουσία, αλλά σήμερα χρησιμοποιούνται πιο συχνά οι παρακάτω δύο:

• Η πρώτη επιλογή είναι η χημική επεξεργασία, η οποία μπορεί να αφαιρέσει οτιδήποτε περιττό από το υγρό μέσω ορισμένων αντιδράσεων, αλλά για αυτό χρησιμοποιούνται επιβλαβείς χημικές ουσίες.
• Η δεύτερη επιλογή είναι φυσική. Σε αυτή την περίπτωση, σημαίνει ότι το υπερβολικό ασβεστούχο νερό θα συσχετιστεί με ακτινοβολία, καθώς και με εξουδετέρωση της απόδοσης επιβλαβών ιόντων.

Ωστόσο, αξίζει να σημειωθεί ότι οποιαδήποτε από αυτές τις μεθόδους έχει τόσο τα δυνατά όσο και τα αδύνατα σημεία της. Κανένα από αυτά δεν είναι χωρίς ελαττώματα. Μέχρι σήμερα, δεν υπάρχει ιδανικός τρόπος για τον καθαρισμό του νερού από επιβλαβείς ακαθαρσίες με τέτοιο τρόπο ώστε να μην υπάρχουν συνέπειες.

Λεπτομέρειες φίλτρου

Έτσι, η παλαιότερη συσκευή που χρησιμοποιεί φίλτρο νατρίου-κατιονίτη είναι ένα φίλτρο ανταλλαγής ιόντων. Η συσκευή είναι πολύ απλή, αποτελείται από μικρό αριθμό εξαρτημάτων και έχει απλή αρχή λειτουργίας. Περιλαμβάνει στοιχεία όπως:

• σώμα και φυσίγγιο;
• δεξαμενή ανάκτησης;
• δεξαμενή ανάκτησης αλατιού;
• Σε ορισμένες περιπτώσεις, υπάρχει ένα επιπλέον καθαριστικό.

Το φίλτρο κατιόντων νατρίου αποτελείται από τόσο μικρό αριθμό στοιχείων.

Όσον αφορά την αρχή λειτουργίας της, αξίζει αμέσως να σημειωθεί ότι υπάρχει σημαντική διαφορά μεταξύ μιας συσκευής για ιδιωτική χρήση και μιας βιομηχανικής χρήσης.

Διαφορά στο υλικό

Η κύρια διαφορά στην αρχή λειτουργίας ενός φίλτρου κατιονίτη νατρίου για βιομηχανικούς και οικιακούς σκοπούς είναι ότι το πρώτο μπορεί να έχει αρκετά μεγάλες διαστάσεις και δομή πολλαπλών σταδίων, ενώ το δεύτερο δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερο από μια συνηθισμένη κανάτα. Αξίζει να σημειωθεί ότι ένα κύριο υποείδος μιας τέτοιας συσκευής μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μια ιδιωτική κατοικία. Δεδομένου ότι στο σπίτι χρησιμοποιείται συνήθως για να καθαρίζει συνεχώς και να μαλακώνει το νερό για πόσιμο, καιεπίσης στα τρόφιμα, τότε η αντικατάσταση της κασέτας θα είναι μια μάλλον ιδιωτική εργασία. Σε βιομηχανική κλίμακα, τα φίλτρα νατρίου-κατιονίτη δεν καθαρίζουν το νερό στο βαθμό που μπορεί να πιει, και επομένως μπορούν να αποκατασταθούν, όχι να αντικατασταθούν. Σε τέτοια συστήματα, τα φίλτρα του τύπου που παρουσιάζονται μπορεί να είναι πολλαπλών περιβλημάτων. Με άλλα λόγια, να έχετε πολλά φυσίγγια, ώστε αν αποτύχει ένα, τα άλλα να συνεχίσουν να λειτουργούν.

Στο τέλος της περιγραφής της συσκευής, μπορείτε να προσθέσετε ότι ανήκει στην ομάδα των χημικών καθαριστικών.

Η αρχή λειτουργίας της μονάδας

Αν μιλάμε για την αρχή λειτουργίας του φίλτρου νατρίου-κατιονίτη, τότε όλη η ουσία του βρίσκεται στο πληρωτικό, το οποίο είναι μια ειδική ρητίνη ηλίου, η οποία αποτελείται εξ ολοκλήρου από μπάλες νατρίου. Ένα ειδικό φυσίγγιο είναι γεμάτο με ένα τέτοιο πληρωτικό και είναι επίσης ικανό να συγκρατεί όλες τις επιβλαβείς ακαθαρσίες. Αυτή η διαδικασία διευκολύνεται από μια ειδική αντίδραση που συμβαίνει μεταξύ νατρίου και αλάτων και χάρη σε αυτήν σχηματίζεται μια κρούστα που διατηρεί τα επιβλαβή μέταλλα. Ουσίες όπως το ασβέστιο και το μαγνήσιο θα κολλήσουν στον εναλλάκτη κατιόντων όπως το μέταλλο σε έναν μαγνήτη. Από αυτό προκύπτει ότι η ανταλλαγή ιόντων είναι ο κύριος σκοπός και η συσκευή του φίλτρου ανταλλαγής κατιόντων νατρίου.

Όταν το νερό, το οποίο είναι γεμάτο με επιβλαβή μεταλλικά άλατα, συναντά μπάλες ρητίνης γεμάτες με νάτριο, γίνεται μια γρήγορη αντικατάσταση. Το κύριο πλεονέκτημα μιας τέτοιας ανταλλαγής είναι ότι είναι μια απολύτως φυσική και πολύ γρήγορη αντίδραση που δεν απαιτεί τη σύνδεση οποιουδήποτε πρόσθετουεξοπλισμός.

Το νάτριο ανταλλάσσεται με μέταλλα, τα οποία, με τη σειρά τους, προσκολλώνται καλά στην επιφάνεια του φυσιγγίου. Ένα άλλο εξαιρετικό χαρακτηριστικό είναι η δυνατότητα αναγέννησης φίλτρων κατιόντων νατρίου, δηλαδή η αποκατάσταση αυτών των φυσιγγίων.

Σκοπός της μονάδας

Η μεγάλη ποσότητα αλάτων στις συσκευές δημιουργεί αρκετά μεγάλο αριθμό προβλημάτων. Επομένως, δεν υπάρχει καμία αμφιβολία για την ανάγκη για τέτοιες συσκευές που είναι ικανές να μαλακώνουν το νερό. Το καλύτερο από όλα, ο σκοπός των φίλτρων ανταλλαγής κατιόντων νατρίου αποκαλύπτεται σε περιπτώσεις όπου είναι απαραίτητο να φιλτράρετε υγρό για θέρμανση ή θερμαινόμενες συσκευές. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το μεγαλύτερο μειονέκτημα της ζυγαριάς που καλύπτει την επιφάνεια τέτοιων συσκευών είναι ότι μεταφέρει τη θερμότητα πολύ άσχημα, σταματώντας ουσιαστικά αυτή τη διαδικασία. Εξαιτίας αυτού, ο εξοπλισμός πολύ συχνά αποτυγχάνει ή δεν μπορεί να λειτουργήσει κανονικά.

Η χρήση μιας τέτοιας συσκευής ως φίλτρου θα βοηθήσει να αποφευχθεί σχεδόν εντελώς ένα τέτοιο πρόβλημα.

Για να κατανοήσουμε καλύτερα την ανάγκη για επεξεργασία νερού, μπορεί να δοθεί ένα μικρό παράδειγμα. Εάν χρησιμοποιείτε το ίδιο τηγάνι για μαγείρεμα όλη την ώρα, χρησιμοποιώντας αφιλτράριστο υγρό, θα σχηματιστεί μια κρούστα στον πάτο. Η ζυγαριά δεν λειτουργεί χειρότερα από την επίστρωση γύψου, χωρίς να μεταφέρει τη θερμότητα. Όταν ανάψει η φωτιά, το κάτω μέρος μιας τέτοιας συσκευής κουζίνας θα θερμανθεί στο όριο, καθώς δεν θα μπορεί να ανέβει μέσα από την επίστρωση. Ακόμη και ο σκληρυμένος χυτοσίδηρος δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα σε τέτοιες συνθήκες. ΣΤΟφυσικά αυτό θα οδηγήσει τελικά σε ρήξεις ή τήξη του πυθμένα.

Έλεγχος συσκευής

Η συσκευή φίλτρου νατρίου-κατιονίτη είναι αρκετά απλή, ειδικά από την άποψη του σχεδιασμού. Μπορείτε να το εξετάσετε χωρίς κανένα πρόβλημα, ακόμη και χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός συνηθισμένου καθαριστή κανάτας. Η θήκη για τέτοια μοντέλα είναι συνήθως κατασκευασμένη από πλαστικό, το οποίο είναι συνήθως διαφανές. Αυτό γίνεται για να καταστεί πιο βολική η παρακολούθηση της διαδικασίας συλλογής υγρού. Μέσα υπάρχει ένα άλλο δοχείο στο οποίο είναι συνδεδεμένο το ίδιο το φυσίγγιο. Μέσα σε αυτό το φυσίγγιο βρίσκεται η ρητίνη νατρίου ηλίου. Αξίζει να σημειωθεί ότι η απόδοση ενός τέτοιου φίλτρου δεν είναι πολύ υψηλή, αλλά είναι αρκετά αρκετή, για παράδειγμα, για μια οικογένεια τριών ατόμων. Από πάνω, η συσκευή κλείνει με καπάκι ώστε να μην μπαίνει τίποτα επιπλέον στο πόσιμο νερό μέσω του αέρα. Για να φιλτράρετε το υγρό, πρέπει απλώς να το ρίξετε σε αυτό το δοχείο. Το νερό θα ρέει μέσω του φυσιγγίου στον πυθμένα, όπου θα θεωρείται καθαρό.

Ωστόσο, τα πράγματα δεν είναι πάντα τόσο απλά. Ένα τέτοιο φίλτρο μπορεί να είναι ένα σύστημα επεξεργασίας νερού, εάν είναι απαραίτητο για το σπίτι. Σε αυτή την περίπτωση, ο σχεδιασμός του θα συμπληρωθεί με συσκευές όπως δεξαμενές ανάκτησης, καθώς και μονάδα ελέγχου. Σε αυτή την περίπτωση, η ίδια η συσκευή θα παρακολουθεί τον βαθμό απόφραξης της κασέτας. Εάν συμβεί αυτό, τότε δίνεται ένα σήμα και το υγρό αρχίζει να πηγαίνει κατά μήκος της παράκαμψης. Το σύστημα μεταφέρει το φραγμένο φυσίγγιο στη δεξαμενή ανάκτησης, στην οποία παρασκευάζεται εκ των προτέρων το αλατούχο διάλυμα. Ενώ ένα από τα φυσίγγιαθα αποκατασταθεί, το φορτίο σε άλλους θα αυξηθεί, αλλά η συσκευή έχει σχεδιαστεί για αυτό.

Vulnerable Spot

Όπως σε κάθε συσκευή, αυτό το φίλτρο έχει ένα αδύναμο σημείο, λόγω του οποίου μπορεί να προκύπτουν προβλήματα περιοδικά. Μιλάμε για ένα φυσίγγιο που δεν θα σας επιτρέψει να λειτουργήσετε το φίλτρο χωρίς να σταματήσετε. Χρειάζεται συχνή συντήρηση, δηλαδή αντικατάσταση ή καθαρισμό. Επιπλέον, η συχνότητα συντήρησής του εξαρτάται άμεσα από το πόσο μολυσμένο είναι το νερό που πρέπει να επεξεργαστεί. Η αντικατάσταση θα πρέπει να γίνεται μόνο εάν το φίλτρο χρησιμοποιείται για την παραγωγή πόσιμου νερού, σε όλες τις άλλες περιπτώσεις μπορεί να αποκατασταθεί.

Διαδικασία αποκατάστασης

Η κύρια «επισκευή» των φίλτρων κατιόντων νατρίου είναι η διαδικασία ανακατασκευής του φυσιγγίου, η οποία μπορεί να πραγματοποιηθεί επί τόπου χωρίς να διακοπεί η παροχή υγρού. Η διαδικασία ανάκτησης πραγματοποιείται με τη χρήση ειδικού αλατούχου διαλύματος. Εξαιτίας αυτού, οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις είναι πολλαπλών σταδίων και κάθε φυσίγγιο έχει τη δική του δεξαμενή ανάκτησης. Τέτοιες αυτοματοποιημένες εγκαταστάσεις διαθέτουν ειδικό πίνακα ελέγχου, ο οποίος λαμβάνει ένα σήμα εάν το στοιχείο εργασίας είναι πολύ βρώμικο και χρειάζεται αναγέννηση. Μπορείτε επίσης να ρυθμίσετε τον χρόνο αντικατάστασης χειροκίνητα. Για να το κάνετε αυτό, μπορείτε να καθορίσετε το χρονικό διάστημα ή τον αριθμό των λίτρων νερού. Η ίδια η διαδικασία είναι αρκετά απλή και είναι το αντίθετο από αυτό που συμβαίνει κατά τον καθαρισμό. Εάν κατά το χειρισμό του υγρούΤο νάτριο δίνει τη θέση του σε μια μεγάλη ποσότητα αλάτων, στη συνέχεια κατά τη διάρκεια της αποκατάστασης όλα συμβαίνουν αντίστροφα και μια ισχυρή ροή νατρίου μπορεί να ξεπλύνει το αλάτι. Για αυτή τη διαδικασία, είναι απαραίτητο να αγοράσετε όχι συνηθισμένο αλάτι, αλλά εξειδικευμένο αλάτι, το οποίο περιέχει μεγαλύτερη ποσότητα νατρίου. Από μόνο του, είναι φθηνό, αλλά η κατανάλωσή του είναι αρκετά μεγάλη, γεγονός που καθιστά τη διαδικασία ανάκτησης όχι πολύ φθηνή.

Χρήση και συντήρηση

Όσον αφορά την απόδοση, το φίλτρο Na είναι το καλύτερο, ωστόσο, μια έντονη ταλαιπωρία δημιουργείται από το γεγονός ότι πρέπει να ασχολείσαι συνεχώς με την κατάστασή του για να μπορεί να λειτουργεί στο 100%. Η ίδια η μονάδα κοστίζει αρκετά, αλλά όχι σε όλους αρέσει η περαιτέρω συνεχής αντικατάσταση της κασέτας και, επιπλέον, θα πρέπει να ξοδεύετε όλη την ώρα για την αγορά της. Η ποιότητα φιλτραρίσματος ενός βουλωμένου και ενός φρέσκου φυσιγγίου είναι πολύ διαφορετική.

Στάδια φιλτραρίσματος

Προς το παρόν, υπάρχουν δύο τύποι συσκευών, αυτά είναι τα φίλτρα FIP του πρώτου και του δεύτερου σταδίου. Τα πρώτα χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό του νερού σε βιομηχανικές επιχειρήσεις, ενώ τα δεύτερα για τη βαθύτερη αποσκλήρυνση και την πλήρη αφαλάτωση του υγρού.

Όσον αφορά τα χαρακτηριστικά των φίλτρων ανταλλαγής κατιόντων νατρίου, αυτά είναι τα ακόλουθα για το πρώτο στάδιο. Ανάλογα με το μοντέλο, η πίεση λειτουργίας μπορεί να είναι από 0,4 έως 0,6 MPa, η ονομαστική διάμετρος του φίλτρου ξεκινά από 500 mm για το μικρότερο μοντέλο και τελειώνει στα 3400 mm για το μεγαλύτερο. Υπάρχει μια τέτοια παράμετρος όπως το ύψος του στρώματος φίλτρου, το οποίο ξεκινά από 1000 και τελειώνει στα 2500 mm. Η απόδοση μετριέταικυβικά μέτρα νερού την ώρα και μπορεί να είναι από 10 έως 220. Αξίζει να σημειωθεί ότι η μάζα τέτοιων εγκαταστάσεων είναι μεγάλη και η ελαφρύτερη ζυγίζει 307 κιλά και η βαρύτερη 6,4 τόνοι.

Τα φίλτρα δεύτερου σταδίου διαφέρουν στο ότι η πίεση λειτουργίας οποιουδήποτε μοντέλου είναι 0,6 MPa και η ελάχιστη διάμετρος είναι 1000 mm, αν και η μέγιστη διάμετρος είναι κάπως μικρότερη - 3000 mm. Για οποιοδήποτε μοντέλο, το ύψος του στρώματος φίλτρου θα είναι 1500 mm. Αλλά η ελάχιστη παραγωγικότητα τέτοιων φυτών, καθώς και η μέγιστη, είναι σημαντικά υψηλότερη και κυμαίνεται από 40 έως 350 m3/ώρα. Όσο για τη μάζα, η ελάχιστη είναι ελαφρώς μεγαλύτερη - 490 κιλά, αλλά η μέγιστη είναι σημαντικά μικρότερη, μόνο 4,9 τόνοι.

Συμπέρασμα

Όταν αγοράζετε μια μονάδα, σημειώστε ότι κάθε συσκευή διαθέτει τεχνικό διαβατήριο. Τα φίλτρα εναλλάκτη κατιόντων νατρίου πωλούνται πάντα με συνοδευτικά έγγραφα. Περιέχουν όλες τις πληροφορίες για τα τεχνικά δεδομένα της συσκευής, σύμφωνα με τις οποίες μπορείτε να επιλέξετε το σωστό μοντέλο.

Αυτές οι μονάδες είναι πολύ αποδοτικές και σχετικά φθηνές. Το κύριο πρόβλημα και μειονέκτημά τους είναι η ανάγκη για συνεχή αντικατάσταση ή αναγέννηση του φυσιγγίου για κανονική λειτουργία.