იონმიმოცვლა არის საფეხური, რომელზეც გახსნილი იონები ჩამტვირთავს ეკავება და ჩანაცვლდება იმ იონების ეკვივალენტური რაოდენობით, რომელსაც ის სანაცვლოდ გასცემს. ფისის შერჩევით თავად ამოცანა იდება: დარბილება, ტუტიანობის შემცირება, ნიტრატების მოცილება ან გაუმარილება. ამოწურული მიმოცვლის ტევადობა ადგილზევე რეგენერაციით აღდგება, ამიტომ ჩამტვირთავი წლების განმავლობაში მუშაობს და არა იხარჯება.
პრინციპი
დანადგარი არის მინაბოჭკოვანი ბალონი, შევსებული იონმიმოცვლითი ფისით; ფენის ქვეშ დევს სადრენაჟო-გამანაწილებელი სისტემა, ყელზე ზემოდან იდგმება Runxin-ის მართვის სარქველი, გვერდით კი დგას მარილის ავზი სარეგენერაციო ხსნარით. სამუშაო რეჟიმში წყალი ზემოდან ქვემოთ მიემართება ფისის ფენაში და ქვედა დრენაჟით გამოდის. ბალონის შიგნით მოძრავი ნაწილები არ არის: დანადგარის ერთადერთი მექანიზმი სარქველია, რომელიც ნაკადებს რეჟიმებს შორის გადართავს.
გამიჯვნა მიდის არა ნაწილაკის ზომით, არამედ იონის მუხტითა და ჩამტვირთავისადმი მისი სწრაფვით. ფისის მარცვლებს აქვს ფიქსირებული ფუნქციური ჯგუფები, თითოეულს კი — მოძრავი საწინააღმდეგო იონი. ფენის გავლისას წყალი გახსნილ იონებს გასცემს და სანაცვლოდ მკაცრად ეკვივალენტურ რაოდენობას იღებს — იმდენ მუხტს, რამდენიც მიიღეს. აქედან გამომდინარეობს საფეხურის მთავარი თვისება: წყლის შედგენილობა იცვლება, გახსნილი მარილების ჯამური რაოდენობა კი — არა.
რა მოცილდება ზუსტად, განისაზღვრება ფისით და არა ბალონით ან სარქველით. ძლიერმჟავა კათიონიტი ნატრიუმის ფორმაში სიხისტეს აცილებს; სუსტმჟავა წყალბადის ფორმაში — კარბონატულ სიხისტეს ტუტიანობასთან ერთად; ქლორიდულ ფორმაში მყოფი, ნიტრატებისადმი შერჩევითი ანიონიტი — ნიტრატებს; ხელატური ფისი — ბორს; კათიონიტისა და ანიონიტის კავშირი წყალბადისა და ჰიდროქსილის ფორმებში კი გაუმარილებას იძლევა. ბალონი, სარქველი და გაყვანილობა ამ დროს იგივე რჩება, და გადაწყვეტა ერთი ამოცანიდან მეორეზე ჩამტვირთავისა და მისი აღმდგენი რეაგენტის შერჩევით გადადის.
მიმოცვლის ტევადობა სასრულია: ადრე თუ გვიან ფენაში მოძრავი საწინააღმდეგო იონები აღარ რჩება და მოსაცილებელი მაჩვენებელი გაპარვას იწყებს. ფენას რეგენერაციით აღადგენენ — მასში კონცენტრირებული ხსნარის გატარებით, რომელიც დაგროვილს უკან, დრენაჟში ისტუმრებს. ნატრიუმ-კათიონიტისთვის ეს არის სუფრის მარილის ხსნარი მარილის ავზიდან, წყალბადის ფორმისთვის — მჟავა, ჰიდროქსილისთვის — ტუტე. ციკლი შედგება ფენის უკუნაკადით აშლისგან, სარეგენერაციო ხსნარის მიწოდებისგან, გამორეცხვისა და ავზის შევსებისგან; ციკლის დროს დანადგარი მუშაობიდან გამოდის.
რეგენერაციის მომენტს მართვის სარქველი განსაზღვრავს. წყლის მრიცხველიანი სარქველი ფაქტობრივად გატარებული მოცულობით ითვლის, მრიცხველის გარეშე — დროით. ერთბალონიანი დანადგარი ციკლის დროს მიწოდებას წყვეტს; ორბალონიანი ორი ბალონით მუშაობს, რომელთაგან ერთი ყოველთვის ფილტრავს, მეორე კი რეგენერაციაშია ან ელოდება, — მოცემული წარმადობა უწყვეტად ნარჩუნდება, TWIN შესრულების სარქველი კი ორივე ბალონს ერთდროულად მართავს. ხელით მართვად შესრულებაში ციკლს ოპერატორი იწყებს და გადართავს: სარქველზე არც ტაიმერია და არც მრიცხველი.
პრინციპი
დამარბილებელი წყალს არ ატკნარებს. კალციუმსა და მაგნიუმს ის იღებს, მაგრამ სანაცვლოდ ნატრიუმის ეკვივალენტურ რაოდენობას გასცემს, და საფეხურის შემდეგ ჯამური მარილშემცველობა იგივე რჩება, რაც შესასვლელზე იყო; ელექტროგამტარობა უმნიშვნელოდ იცვლება, სიხისტე კი პრაქტიკულად ნულამდე ეცემა. აქედან მოდის სასმელი წყლისთვის მნიშვნელოვანი შედეგი. სიხისტეს ზომავენ მილიგრამ-ეკვივალენტებში ლიტრზე — ერთი მგ-ეკვ/ლ დაახლოებით 2,8 °dH-ს შეესაბამება, — და ყოველი მოცილებული მგ-ეკვ/ლ წყალს დაახლოებით 23 მგ/ლ ნატრიუმს უმატებს: 8 მგ-ეკვ/ლ სიხისტის წყალზე მატება 180 მგ/ლ-ის რიგისა იქნება. ქვაბქვა ქრება, მინერალიზაცია — არა.
ერთ რეგენერაციაზე მარილის ხარჯს განსაზღვრავს არა წყლის სიხისტე, არამედ ფისის მოცულობა და მოცემული ხვედრითი დოზა: დარბილების გაანგარიშებაში იღებენ ლიტრ ფისზე 100–150 გ მარილის რიგის სიდიდეს, უფრო მცირე დოზა უფრო მცირე სამუშაო ტევადობას იძლევა, დიდი — დიდს. სიხისტე დოზაზე კი არ მოქმედებს, არამედ სიხშირეზე: რაც უფრო მაღალია, მით უფრო სწრაფად იხარჯება ტევადობა და მით უფრო ხშირად მეორდება ციკლი. ამიტომ მარილის წლიურ ხარჯს ამცირებენ არა დოზაზე დაზოგვით — ის სიხისტის ადრეული გაპარვით სრულდება, — არამედ ჩამტვირთავის მოცულობის გაზრდით, ანუ უფრო მსხვილი ბალონით.
ფისს მწყობრიდან გამოყავს არა გამომუშავება, არამედ შესასვლელზე მოსული წყალი. ციკლის განმავლობაში ის ზუსტად იმას გასცემს, რაც მიიღო, და ამ გაგებით საერთოდ არ იხარჯება. გახსნილ რკინას ფისი კათიონივით იკავებს, მაგრამ მარილხსნარით უკან აღარ გასცემს და ნალექი მარცვლებზე რჩება; სასმელი ქსელის თავისუფალი ქლორი მარცვლის სტრუქტურას შეუქცევადად ანგრევს; გახსნილი ორგანიკა სორბირდება და აღარ ირეცხება. სამივე შემთხვევაში შედეგი ერთია — ტევადობა ეცემა, რეგენერაციები ხშირდება, სიხისტე იპარება, — და წლებზე გათვლილი ჩამტვირთავი ერთ სეზონში ცვდება სრულიად გამართული სარქველის პირობებში.
პრაქტიკა
სიხისტე ნაწილობრივ კი არ მცირდება, არამედ ნულთან ახლო მნიშვნელობებამდე ეცემა და იქ რჩება გაპარვის მომენტამდე. საფეხურს შუალედური მდგომარეობა არ აქვს: სანამ ფისი არ ამოიწურება, ფილტრატში ნარჩენი სიხისტე ნულთან ახლოა, ტევადობის ამოწურვისთანავე კი საწყისი მაშინვე ბრუნდება. კონტროლი ამით მარტივდება — საკმარისია სიხისტის გაზომვა გამოსასვლელზე.
ჩამტვირთავი ადგილზევე აღდგება. წლიური დანახარჯი მარილის, სარეგენერაციო წყლისა და სარქველის ელექტროენერგიისგან იკრიბება, თავად ფისი კი რამდენიმე წელიწადში ერთხელ იცვლება. მემბრანულ საფეხურებთან შედარებით, სადაც ელემენტი რესურსის ამოწურვისას მთლიანად იცვლება, ეს შესამჩნევად სხვა ხარჯის სტრუქტურაა.
ამოცანა ფისის შერჩევით გადადის. დარბილება, ტუტიანობის შემცირება, ნიტრატების მოცილება და გაუმარილება ერთსა და იმავე ბალონზე იკრიბება იმავე სარქველით; იცვლება ჩამტვირთავი, რეგენერაციის პროგრამა და რეაგენტი. ობიექტისთვის ეს ნიშნავს, რომ ანალიზის შემდეგ ამოცანის დაზუსტება აღჭურვილობის მთლიან შეცვლას არ იწვევს.
მიწოდების უწყვეტობა შესრულების და არა სიმძლავრის საკითხია. ერთბალონიანი დანადგარი რეგენერაციის დროს მიწოდებას წყვეტს, და მთელი დღე-ღამის განმავლობაში წყალაღების ობიექტებზე ეს ან დამგროვებელი ავზით წყდება, ან ორბალონიანი შესრულებით, სადაც ყოველთვის ერთი ბალონი ფილტრავს. ხელით მართვადი შესრულება ელექტროკვებაზე დამოკიდებულებას ხსნის, მაგრამ ციკლის დროულობაზე პასუხისმგებლობას ადამიანზე გადააქვს.
დანადგარი სტანდარტული კვანძებისგან იკრიბება — ბალონი, ფისი, Runxin-ის სარქველი, მარილის ავზი — და კონკრეტულ ხარჯსა და მიერთებაზე მორგებული შესრულებით მოდის. ჩვენ მას არ ვაწარმოებთ: ჩვენი წილი სამუშაოა ანალიზი, ფისის მოცულობისა და რეგენერაციის რეჟიმის გაანგარიშება, ბალონის, სარქველისა და შესრულების შერჩევა, მოწოდება, გაშვება და შემდგომი სერვისი.
საზღვრები
პრაქტიკა
მაგალითები ტიპურია: ეს ობიექტების ანგარიშები არაა.
შემუშავებები
სქემა
იონმიმოცვლა დამოუკიდებელი საფეხური იშვიათად არის. მის წინ სავალდებულოა უხეში გაწმენდის ბადისებრი ფილტრი, დანარჩენი წინასწარი მომზადების შემადგენლობას კი ანალიზი განსაზღვრავს: რკინის, მანგანუმის ან სიმღვრივის დროს იდგმება ურეაგენტო ფილტრაცია, ჟანგბადის უკმარისობისას მის წინ — აერაცია, სასმელი ქსელის წყალში თავისუფალი ქლორისას — სორბცია აქტივირებულ ნახშირზე. ეს ყველაფერი მომხმარებელს კი არა, ფისს იცავს.
იონმიმოცვლის შემდეგ მოდის საფეხურები, რომლებისთვისაც დარბილებული წყალი მუშაობის პირობაა. მემბრანული დანადგარის წინ დარბილება დამცავ ფუნქციას ასრულებს: ის აცილებს კალციუმის კარბონატის დალექვის რისკს კონცენტრატის ტრაქტში მომატებული კონვერსიისას. ღრმა გაუმარილების სქემებში თანმიმდევრობა შებრუნებულია — იონმიმოცვლა და ელექტროდეიონიზაცია ოსმოსის უკან დგას და უკვე პერმეატზე მუშაობს.
სარეგენერაციო ჩამდინარის ჩაშვების ხაზი დანადგართან ერთად პროექტდება და არა ადგილზე ეშვება. მას სჭირდება შესაბამისი დიამეტრის მილსადენი, ჩაშვების წერტილი, რომელსაც ზალპური ხარჯის მიღება შეუძლია, და ქლორიდებზე შეთანხმება წყალარინების ქსელის მემართველ ორგანიზაციასთან.
მიწოდების უწყვეტობა სქემის ეტაპზე წყდება. ერთბალონიანი დანადგარი რეგენერაციის დროს მუშაობიდან გამოდის, და ეს ან მის შემდეგ დამგროვებელი ავზით იხსნება, ან ორბალონიანი შესრულებით ცილდება. მათ შორის არჩევანი ხარჯის, ადგილის, ღირებულებისა და შეფერხების დასაშვებობის საკითხია და არა აღჭურვილობის სიმძლავრის.
სქემა
ექსპლუატაცია
ენერგია
დანადგარის საკუთარი მოხმარება მცირეა: ელექტროენერგიას მხოლოდ მართვის სარქველის ამძრავი ხარჯავს, რომელიც დღეში წუთებს მუშაობს, ხელით მართვად შესრულებას კი კვება საერთოდ არ სჭირდება. სქემაში ტუმბო არ არის — სარეგენერაციო ხსნარს ინჟექტორი თავად ხაზში არსებული წნევის ხარჯზე იღებს, და აქედან გამომდინარეობს მოთხოვნა, რომელიც ყველაზე ხშირად რჩება გაუთვალისწინებელი: შესასვლელზე საპასპორტოზე დაბალი წნევისას (ამ კლასის სარქველებისთვის საუბარია 2 ბარის რიგის სიდიდეზე, ზუსტ მნიშვნელობას პასპორტი დებს) ინჟექტორი მარილხსნარს ვერ ასწევს, ციკლი ფორმალურად ჩაივლის, მიმოცვლის ტევადობა კი არ აღდგება. მნიშვნელოვანი საექსპლუატაციო მუხლები აქ სხვაა — მარილი და სარეგენერაციო წყალი.
სახარჯი მასალები
რა მიდის ჩაშვებაში
სარეგენერაციო ჩამდინარე ამ ტექნოლოგიის მთავარი საექსპლუატაციო და შესათანხმებელი თავისებურებაა. დრენაჟში მიდის აურევი გამოუყენებელი მარილხსნარისა, ფისიდან გამოდევნილი კალციუმისა და მაგნიუმის ქლორიდებისა და გასარეცხი წყლისა: მოცულობით ეს გატარებული მოცულობის რამდენიმე პროცენტია, შედგენილობით კი — მარილიანი ზალპური ჩაშვება, რომელშიც ქლორიდების შემცველობა საწყისს მრავალჯერ აღემატება. აქედან სამი შედეგი გამომდინარეობს. მიმღები ვალდებულია ზალპურ ხარჯს გაუძლოს, ამიტომ ჩაშვების წერტილს ანგარიშობენ და არა ადგილზე ნიშნავენ. ლოკალურ გამწმენდ ნაგებობებსა და ბიოლოგიური საფეხურის მქონე სეპტიკებს ასეთი ჩამდინარე თრგუნავს — მარილი მიკროფლორას აზიანებს, შედეგები კი დამარბილებელზე კი არა, წყალარინების სისტემაში ჩნდება. ქსელში ჩაშვებას ქლორიდებზე ათანხმებენ აღჭურვილობის შეკვეთამდე: სადაც ნორმატივი მკაცრია, სქემას ან მემბრანულზე გადაიყვანენ, ან საშუალოებრივი ავზით ავსებენ, რომელიც ჩაშვებას დროში გაწელავს.
შერჩევა
რას ვითვალისწინებთ
რით სრულდება შეცდომა
შერჩევა
კითხვები
შეზღუდვა აქ ერთია და ნატრიუმს უკავშირდება. ნატრიუმ-კათიონიტური იონმიმოცვლა სიხისტეს კალციუმისა და მაგნიუმის ნატრიუმით ჩანაცვლებით აცილებს, მატება კი მოცილებული სიხისტის პროპორციულია: ყოველი მოცილებული მილიგრამ-ეკვივალენტი ლიტრზე წყალს დაახლოებით 23 მგ/ლ ნატრიუმს უმატებს. ზომიერად მყარ წყალზე ეს არსებითი არ არის; 8–10 მგ-ეკვ/ლ სიხისტის წყალზე მატება უკვე 200 მგ/ლ-ის რიგისაა, და ნატრიუმზე სამედიცინო შეზღუდვების არსებობისას ასეთ წყალს სასმელად არ იყენებენ. ჩვეულებრივი გადაწყვეტა — სამეურნეო ხაზი მთლიანად დარბილდეს, სასმელი წერტილი კი ცალკე გამოვიდეს უკუოსმოსით.
ნატრიუმ-კათიონიტური იონმიმოცვლა ამცირებს სიხისტეს კალციუმისა და მაგნიუმის ნატრიუმით ჩანაცვლებით; საერთო მარილშემცველობა ინარჩუნებს მნიშვნელობას, ნატრიუმით კი გარკვეულწილად იზრდება. უკუოსმოსი ამცირებს მარილშემცველობას მთლიანად, ნატრიუმის, ნიტრატებისა და სულფატების ჩათვლით, მაგრამ მოითხოვს წინასწარ გაწმენდას, ელექტროენერგიასა და კონცენტრატის გაყვანას. თუ ამოცანა ქვაბქვით შემოიფარგლება და ნატრიუმზე შეზღუდვა არ არსებობს, დარბილება უფრო ეკონომიურია — კაპიტალურ დანახარჯშიც და საექსპლუატაციოშიც. თუ საერთო მარილშემცველობა ნორმას აღემატება ან ნატრიუმზე შეზღუდვაა, ის ამოცანას საერთოდ ვერ წყვეტს: ძირითადი საფეხური ხდება ოსმოსი, დარბილება კი მის წინ დამცავ ფუნქციას ასრულებს.
ფისის მოცულობასა და მოცემულ ხვედრით დოზაზე და არა უშუალოდ წყლის სიხისტეზე. ერთ რეგენერაციაზე დარბილების გაანგარიშებაში იღებენ ლიტრ ფისზე 100–150 გ მარილის რიგის სიდიდეს: უფრო მცირე დოზა უფრო მცირე სამუშაო ტევადობას იძლევა, დიდი — დიდს, და არჩევანი აქ მარილის ხარჯსა და ჩამტვირთავის მოცულობას შორის გაცვლაა. სიხისტე სხვას განსაზღვრავს — რამდენად ხშირად მეორდება ციკლი. ამიტომ მარილის წლიურ ხარჯს ფისის მოცულობის გაზრდით, ანუ უფრო მსხვილი ბალონით ამცირებენ და არა დოზის შემცირებით: ეს უკანასკნელი სიხისტის ადრეულ გაპარვას იწვევს.
სამსახურის ვადა წლებით იზომება და რეგენერაციების რიცხვით არ განისაზღვრება: ციკლის განმავლობაში ფისი ზუსტად იმას გასცემს, რაც მიიღო, და ამ გაგებით არ იხარჯება. მწყობრიდან მას შესასვლელზე მოსული წყალი გამოჰყავს. გახსნილ რკინას ფისი კათიონივით იკავებს, მაგრამ მარილხსნარით უკან აღარ გასცემს; სასმელი ქსელის თავისუფალი ქლორი მარცვლის სტრუქტურას შეუქცევადად ანგრევს; გახსნილი ორგანიკა სორბირდება და აღარ ირეცხება. ნიშნები ყველა შემთხვევაში ერთია: რეგენერაციები ხშირდება, სიხისტე კი გამოსასვლელზე საანგარიშო დროზე ადრე ჩნდება. სწორედ ამიტომ იონმიმოცვლის წინ წინასწარი გაწმენდა სქემის გაუმჯობესება კი არ არის, არამედ პირობა იმისა, რომ ჩამტვირთავი საანგარიშო ვადას გაუძლებს.
მართვითა და შედეგით. ორბალონიან შესრულებაში ორივე ბალონს ერთი TWIN შესრულების სარქველი უძღვება: ყოველთვის ერთი ბალონი ფილტრავს, მეორე ამ დროს რეგენერაციაშია ან ელოდება, გადართვა კი მომუშავე ბალონის ტევადობის გამომუშავებისას ხდება და არა განრიგით. მოცემული წარმადობა უწყვეტად ნარჩუნდება, ჩამტვირთავის აღდგენაზე გაჩერების გარეშე, — რასაც ერთბალონიანი დანადგარი პრინციპში ვერ იძლევა. ორი დამოუკიდებელი ერთბალონიანი დანადგარი ასეთ უწყვეტობას თავისთავად არ იძლევა: მათ ხელით გადართვა ან გარე ლოგიკის აგება დასჭირდებოდა, ტევადობის მარაგი კი უარესად გამოიყენებოდა.
შეიძლება, მაგრამ არა იმ ფისზე, რომელიც სიხისტეს აცილებს. ნიტრატები ცილდება ქლორიდულ ფორმაში მყოფ ანიონიტზე, რომელიც ნიტრატ-იონის მიმართ შერჩევითია; სანაცვლოდ წყალში ქლორიდების ეკვივალენტური რაოდენობა მიდის, ასეთი ჩამტვირთავი კი იმავე სუფრის მარილის ხსნარით რეგენერირდება. არსებითია ორი პირობა. საწყისი წყლის სულფატები ნიტრატებს ეცილებიან ფისზე, ამიტომ შერჩევითობას ანალიზით ირჩევენ და არა ჩამტვირთავის ზოგადი სახელწოდებით. და რეგენერაციას დროის მარაგით ატარებენ და არა გამოსასვლელზე ნიტრატების გამოჩენის ფაქტით: არაშერჩევით ფისზე დაგროვილ ნიტრატებს სულფატები დევნიან, და ფილტრატში მათი რაოდენობა შეიძლება საწყის წყალზე მეტიც კი აღმოჩნდეს.
მოგვიყევით ობიექტის შესახებ — ინჟინერი სამუშაო დღის განმავლობაში მოამზადებს სქემის გაანგარიშებას, სპეციფიკაციასა და კომერციულ შეთავაზებას.