
Модернизация системы водоподготовки цеха сжигания осадка ССА
Задача. Модернизировать систему хим. водоподготовки цеха сжигания осадка ССА.
Описание процесса
В целом система хим. водоподготовки цеха сжигания осадка работала, но имела вид довольно печальный и явно требовала капитального ремонта. Насосы, фильтры, клапана управления – все основное оборудование являлось крайне изношенным, а некоторое и вовсе было выведено из строя.
По проекту, подача воды должна была вначале осуществляться на песчаные фильтры, затем поступать в бак накопитель сырой воды, и из него забираться насосом на одну из установок деминерализации.
После обследования системы были выявлены явные нарушения в ее работе, составлен перечень неисправного оборудования и, по составлению дефектной ведомости, предложены решения по ремонту и модернизации.
Для восстановления работоспособности системы в целом и установок деминерализации в частности предстояло выполнить следующие работы:
- Заменить и отремонтировать управляющие клапана Magnum IT 742 на песчаных фильтрах-обезжелезивателях;
- Демонтировать картриджные фильтры тонкой очистки;
- Полностью демонтировать две установки деминерализации;
- Выполнить монтаж новых установок деминерализации;
- Заменить насосные агрегаты;
- Модернизировать систему автоматизации и управления;
- Произвести пусконаладочные работы.
Одной из причин, повлекших выход из строя управляющих клапанов на песчаных фильтрах, была агрессивная среда, в которой они эксплуатировались. Находящаяся поблизости соляная кислота, чье наличие в некотором объеме всегда необходимо для регенерации катионитных смол, выделяла пары, которые оказывали крайне высокое коррозийное воздействие на близ находящиеся оборудование, в том числе и на металлические элементы рабочих частей управляющих клапанов Magnum IT 742.
В итоге было принято решение заменить два управляющих клапана полностью – один по причине трещины в пластиковом корпусе, второй из-за выхода из строя практически всех механизмов, включая плату. Два других клапана были отремонтированы:

Для интенсификации процесса осаждения железа была восстановлена дозация окислителя. Насос-дозатор запитали и подключили так, что его включение начиналось по протоку жидкости:

Вследствие того, что поток воды вначале поступал на первый песчаный фильтр, а затем расходился на три расположенных параллельно, то давление на входе каждого из трех параллельных песчаных фильтров было менее 2 бар, что не удовлетворяло условиям нормальной работе управляющего клапана Magnum IT 742. Для увеличения давления в канальной системе управляющих механизмов был подведен воздух под давлением 4 атмосферы из сетевой магистрали:

Вследствие плохого состояния насосов для промывки песчаных фильтров они были заменены на более новые. Также после них, для исключения работы без воды, были установлены датчики сухого хода:

Запрограммированы управляющие клапана Magnum IT 742 на песчаных фильтрах на режим «фильтр» с двумя стадиями – стадией обратной промывки в течении 10 минут и стадией прямой промывки в течении 2 минут.
Фильтры промываются поочередно в одно и то же время два раза в неделю каждый.
После восстановления работоспособности песчаных фильтров-обезжелезивателей встал вопрос о целесообразности применения картриджных фильтр-патронов. Дело обстояло так, что картриджи приходилось приобретать за границей, срок их службы был невелик, стоимость высока, а корпуса при этом постоянно текли по сварным швам. При всем этом качество очистки оценивалось как невысокое. Решено, что фильтры необходимо демонтировать и довольствоваться предочисткой на песке с условием добавления коагулянта-окислителя.
На фото старый картриджный фильтр из нержавейки:

После прохождения песчаных фильтров питьевая вода накапливалась в емкости из полиэтилена объемом 1,5 м3:

И далее забиралась насосами на одну из установок деминерализации.
По технологии, данные установки должны работать зависимо друг от друга – пока одна находится на регенерации или в режиме ожидания, другая обессоливает сырую воду.
Выяснилось, что действовала лишь одна установка, другая же была выведена из строя и восстановлению не подлежала.
Работа действующей установки также не соответствовала изначально заданным параметрам – ее пропускная способность была в два раза ниже рабочей, что являлось признаком высокой «забитости» ионообменной смолы взвешенными веществами. А все основные элементы и механизмы имели крайнюю степень изношенности.

Восстановление установки было невозможно в силу того, что применяемые элементы уже не выпускаются, а обвязка выполнена из труб и фитингов клеевого ПВХ европейского стандарта, у нас на рынке отсутствующего.


Станина, выполненная из простого металла, вся разрушилась под действием кислоты и щелочи, постоянно присутствующих в газообразном и жидком виде:

После проведенного обследования станций деминерализации было решено полностью их демонтировать, а взамен поставить новое оборудование, отличающееся простотой в обслуживании, надежностью в работе, стойкостью к агрессивным средам, с условием доступности запасных частей на рынке.
К оборудованию такого класса, которое и было выбрано, можно отнести фильтры с управляющими клапанами Clack на базе колонн из навитого стекловолокна.
После демонтажных и монтажных работ линия деминерализации стала выглядеть и работать немного по иному:
- Увеличилось межрегенерационное время работы установок за счет увеличения объема смол;
- Управление работой установки было выведено с местного управления на дистанционное, т.е. на пульт оператора;
- На финишную очистку установлен буферный саморегенерирующийся катионитный фильтр;
- Производительность системы увеличена с 7 м3/ч до 12 м3/ч.

На каждый фильтр установлен свой клапан управления Clack WS 1,5, что дает возможность управлять как всей системой в целом, так и каждым фильтром по отдельности.
Информационный лист, приклеенный к каждому корпусу, позволяет на месте узнать параметры работы каждого фильтра, соответствующие режимным картам:



Каждая из установок обессоливания уходит в регенерацию по изменению качества воды на выходе. Параметром контроля качества была взята электропроводность воды, которая по требованиям не должна превышать 5 мкСм/см:

После успешных пусконаладочных работ и запуска в автоматическом режиме установок обессоливания воды были проведены работы по замене насосных групп.

