Способ очистки воды и установка для его осуществления

Способ очистки воды и установка для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: комплексная очистка воды. Сущность изобретения: очищаемую воду предварительно электрокоагулируют, отстаивают и катионируют, затем поток разделяют на две части, одну из которых, составляющую 2/3 потока, направляют на анионитовый фильтр, а другую (1 /3) подают в бак - смеситель, в который добавляют соли NaCI и CaCl2 в количестве 15 мг/л при массовом отношении 2,5:1,5, а затем в электрокоагулятор и электролизер. В последнем осуществляют электрохимическую обработку при анодной плотности тока, составляющей 2,5-16 мА/см2, и обработанный солевой раствор подают на ионообменные фильтры. Установка содержит ионообменные фильтры , электрокоагулятор, отстойник, корпус с нерастворимым электродом, емкость для смешения раствора солей и электролизер для обработки солей и механический фильтр выполненный из диэлектрического материала и расположенный в корпусе между ионообменными фильтрами, при этом катионитовый фильтр соединен посредством трубопровода с емкостью для смешения , электролизером и отстойником. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. со с

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ. СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4761436/26 (22) 04,10.89 (46) 23.08.92. Бюл. N. 31 (71) Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "! ОжН И Игип рогаз" (72) В. Ф. Иващенко, И, М. Машкович, В. С, Малтабаров, В, С, Андриевский и В. С. Журавлева (56) Авторское свидетельство СССР

N . 668693, кл. С 02 Г 1/18, 1979, Николадзе Г. И. Обеэжелезивание природных и.оборотных вод. М.: Стройиздат, 1978, с. 22, 23, 48 и 49. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: комплексная очистка воды. Сущность изобретения: очищаемую воду предварительно электрокоагулируют, отстаивают и катионируют, затем поток разделяют на две части, одну из которых, соИзобретение относится к химической технологии, в частности к технологии очистки воды, и может быть использовано для очистки и утилизации сточных вод промышленных предприятий.

Известен способ очистки воды и устройство для его осуществления, согласно которому предусмотрена обработка воды в ионитовых фильтрах с последующей регенерацией их и отмывкой ионита путем перемешивания его сжатым воздухом. подаваемым в нижнюю часть фильтра, Недостатком известного способа является ограниченная избирательность от очи О, 1756279 А1 ставляющую 2/3 потока, направляют на анионитовый фильтр, а другую (1/3) подают в бак — смеситель, в который добавляют соли

NaCI u СаС12 в количестве 15 мг/л при массовом отношении 2,5:1,5, а затем в электрокоагулятор и электролизер. В последнем осуществляют электрохимическую обработку при анодной плотности тока, составляющей 2,5-16 мА/см, и обработанный солевой

2 раствор подают на ионообменные фильтры.

Установка содержит ионообменные фильтры, электрокоагулятор, отстойник, корпус с нерастворимым электродом, емкость для смешения раствора солей и электролиэер для обработки солей и механический фильтр выполненный из диэлектрического материала и расположенный в корпусе между ионообменными фильтрами, при этом катионитовый фильтр соединен посредством трубопровода с емкостью для смешения, электролизером и отстойником, 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Щ. ( щаемых элементов, а также повышенные энергозатраты, О

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ очи, стки воды, включающей механическое фильтрование и катионирование на ионообменном фильтре, осуществляемый в установке, содержащей последовательно установленные механический фильтр и ионообменные катионитовые и анионитовый фильтр, Недостатком прототипа, является невозможность достижения комплексной очистки

1756279

45

° воды как от растворимых. так и от нерастворимых примесей, Цель изобретения — повышение качества очистки и улучшение органолептических свойств очищенной воды, На чертеже представлена схема установки для очистки воды. . Установка состоит из электрокоагулятора 1 и электролизера 2, Злектролизер 2 состоит .из катионитовой камеры 3 и анионитовой камеры 4. разделенных механическим фильтром 5, выполненным из диэлектрического материала, Верхний выходной штуцер катионитовой камеры 3 электролизера 2 соединен трубопроводами с баком-смесителем 6. Баксмеситель 6, предназначенный для приготовления солевого раствора, соединен трубопроводами через насос Н-1 с электролизером 7, в котором производится первичная обработка раствора соли.

Верхний штуцер электролизера 7 через насос Н-3 и ротаметр соединен трубопроводом с нижним входным штуцером анионитовой камеры 4 электролизера 2, Нижний штуцер электролизера 7 через насос Н-2 и ротаметр посредством трубопроводов соединен с нижним входным штуцером катионитовой камеры 3.

Через верхний штуцер электрокоагулятор 1 соединен трубопроводом с фильтромотстойником 8. Верхний выходной штуцер катионитовой камеры 3 электролизера 2 соединен с фильтром-отстойником 9, а через верхний выходной штуцер анионитовой камеры 4 электролизера 2 предусмотрено соединение .трубопроводами с фильтромотстойником 10. Через выходные штуцеры фильтров-отстойников 8. 9, 10 предусмотрено соединение трубопроводами с механическим фильтром 11, В электролизер 2 помещен нерастворенный анод 12, а в электрокоагулятор 1— растворимый анод 13.

Пример. Вода. поступающая из источника водоснабжения, например, с концентрацией железа 15-20 мг/л, проходит предварительную обработку в злектрокоагуляторе 1 с растворимым железным анодом 13 .и подается далее через фильтр-отстойник 8 в катионитовую камеру

3. В катионитовую камеру 3 вода поступает

cпараметрами: :концентрация железа 0,40,6 мг/л, мутность 42 мг/л, цветность 59О, жесткость 4 мг/экв/л и коли-индекс 18, Затем, пройдя механический фильтр 5, вода поступает в анионитовую камеру 4, причем в анионитовую камеру 4 поступает 2/3 воды из катионитовой камеры 3, 1/3 воды из катионитовой камеры 3 отводится непосред5

35 ственно нэ фильтр-отстойник 9, сада же поступает вода и из анионитовой камеры 4 через фильтр-отстойник 10. Отстоявшаяся вода подается на механический фильтр 11.

Для эффективного ведения процесса обезжелезивания часть воды из фильтра-отстойника 9, попавшую туда после катионитов 3, подают в бак-смеситель 6, в котором содержится солевой раствор с концентрацией NaCI+ CaCIg 15 мг/л, при соотношении

2,5;1,5. Полученный раствор подается в электрокоагулятор 1 и далев в электролизер

7 для обработки соли, Из электролизера 7 солевой раствор поступает в катионитовую

3 и анионитовую 4 камеры. Химический анализ воды после механического фильтра 11 показал, что остаточное содер;кание железа составило 0,27 мг/л, мутность снизилась до

1,4 мг/л, цветность до 21, жесткость до 0,32 мг.экв/л и коли-индекс до 3 при анодной плотности тока 6 мА/см .

Результаты испытаний приведены в табл, 1-5, В табл. 1-3 приводится зависимость качества очистки воды от анодной плотности тока и концентрации солей NaC!

+ СаС(2 в пределах 10-11, 15-16, 32-35 при принятом постоянном их соотношении 2,51,5. В. табл, 4 приводится зависимость качества очистки воды от анодной плотности тока в пределах 2,5-16 мА/см и концентра2 ции солей NaCI+CaClz 40-45 мг/л. Кэк видно из табл. 4 при увеличении концентрации солей до 40-45 мг/л процесс очистки воды по некоторым показателям улучшается, например. по мутности и цветности, но при этом несколько ухудшается показатель жесткости, кроме того, без особых преимуществ повышается расход реагентоь, что, в свою очередь, приводит к увеличению эксплуатационных расходов.

В табл. 5 приведена зависимость межрегенерационного цикла работы электролизера от пропорции солей. Как видно из таблицы, при соотношении солей натрия и кальция равном 2,5-1,5 межрегенерэционный цикл составляет 12-14 ч. При соотношении 2,7-1,3 межрегенерационный цикл довольно продолжительный, но уменьшение солей кальция приводит к ухудшению органолептической характеристики обрабатываемой воды, При соотношении солей 2,31,7 уменьшается межрегенерационный цикл.

На основании проведенных испытаний по обработке воды следует, что полученные результаты в полном объеме соответствуют

ГОСТУ 2874-82 Вода питьевая.

Формула изобретения

1. Способ очистки воды, включа1ощий механическое фильтрование и катионирова1756279

Таблица 1

Концентрация соСодержание железа, мг/л

Жесткость, мг эке/л

Мутность. мг/л

Амодная платность

Цветность, Коан-индекс после neil в сообработ- отмоцгеки мии 2,51,5 мг/л до обработки до обработки до абработки до обработки до обработки

После обработки после обработки тока.

MA/сгл

2 после обработки после обработки

Опыт

15-18

15-16

15-16

l 5-16

15-16

15-!6

0.48

0,35

0.32

0.29

0.2

0.16

18

18

18

48

149 149

21

14

31

З)

59

59

1,7

1,7

4

1,6

1,5

1.4

1.4

1,1

0.8

0,4

0.4

0.6

0.6

0.6

0.6

0,4

0.3

0,27

0.16

0,1

0.1

42

42

42

1.5

Т а 6 ли ца 2

Концентрация со. лей в соотносивнии 2,51.5 мг/л

Жесткость, мг экв/л

Мутность, мг/л

Цветность.

Колм-индекс о абра. после бог«и обработдо обработки до обработки до обозбо тки после обработки после

o6pafioi.

«и после обработки кн

13

3

Э з

10 - 11

)0-1!

10-11

10 — 11

10 — 11

18

18

48

149

149

0.42

0.32

0,23

0.2

0.19

31

31

59

23

18

4

1,7

1.7

4

1,5

1,4

1.3

1,1

1,1

42

42

I

Таблица 3

Концентрация соСодержание железа. мг/л

Жесткость, мг экв/л

Мутмость, мг/л

Анодная плотность

Цветность, Коли-индекс лей а стм атноцзении 2,51,5 мг/л да обработки до обработки да абра ботки

После обработки до обработки да абра- после ботки обработки после обработKN тока, мА/cM после обрабогки после обработкиатки

Опыт

1.7

1.7

4

32-35

32 — 35

32 — 35

32 — 35

32-35

О,З8

0,3

0.19

0,12

0,11 з

3. з з з!

31

59

90!

18

48

149

149

0,4

0,4

0.6

0,6

0.6

1,5

l,3

1.4

1.1

0.9

13

9 з з з

0.33

0.22

0.14

0.1

0.1

42

42

1.5

2.5

l6 го

Таблица 4

Ко)лцентрация соЖесткость. мг э«в/л

Анаднаа Содержание железа. плотность глг/л

Мутность, мг/л

Цветмость, Коли-индекс лед в соотноглении 2.5—

1.5 мг/л до обработки до обработки до обоабаткн до обработки после обработки после обработки тока.

MA/cM г после обработки после обработки

Опыт,;з

31

31

59

40 -45

40 — 45

40 -. 45

40-45

40 — 45

0.4

0,З2

0.21

0.16

0,13

18

18

48

149

149!.3 !.з !.2

1,1

0.9!

9

3

1,7

1,7

4.0 . 4.0

4.0

2 з

1.5

2.5

10.0

16

Z0

42

42

42 ние на ионообменном фильтре, о т л и ч а юшийся тем, что. с целью повышения качества очистки и улучшения органолептических свойств очищенной воды, очищаемую воду предварительно электро- 5 коагулируют и отстаивают, а после катионирования очищенный поток разделяют на две части, одну иэ которых, составляющую

2/3 потока, направляют на ионообменный анионитовый фильтр, а другую (1/3) подают 10 в бак-смеситель, в который добавля)от соли

NaCl u CaClz в количестве 15 мг/л при массовом отношении 2,5;1,5, полученный солевой раствор подают в электрокоагулятор и в злектролиэер, в котором осуществляют 15 электрохимическую обработку при анодной плотности тока, составляющей 2,5-16 мА/см, обработанный солевой раствор подают на ионообменные фильтры.

2. Установка для очистки водь), содержащая механический фильтр и ионоооменные катионитовый и анионитовый фил!.трь), о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью очистки и улучшения органолептических свойств очищенной воды, установка снабжена последовательно соединенными злектрокоагулятором, фильтром-отстойником и электродом с вертикальным корпусом, по оси которого установлен нерастворимый электрод. а также емкостью для смещения раствора солей и злектролиэером для обработки раствора солей, при этом механический фильтр выполйзен иэ диэлектрического материала и расположен в вертикальном корпусе между

Я ионообменными фильтрами, а катионитовый фильтр соедине1, посредством трубопровода с емкостью для смешения, злектролиэером и фильтром-отстойником.

1756279

Таблица 5

ЬЮШРбйИПЕИ

Составитель В.Журавлева

Редактор С.Патрушева Техред M.Mopãåíòàë Корректор M,Ïåòðîâà

Заказ 3058 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. )К-35, Раушская наб;, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101