Способ обработки стоков катионитных фильтров в процессе обессоливания и умягчения воды

Способ обработки стоков катионитных фильтров в процессе обессоливания и умягчения воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Автор иэобретевяя

Г.К. фейзиев асье н"гцкз

ПМВ; Р.-;0

Азербайджанский инженерно-строительный инс и 5тТЕуц 1;,;,,,;; )

1 (7l) Заявятель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТОКОВ КАТИОНИТНЫХ

ФИЛЬТРОВ В ПРОЦЕССЕ ОБЕССОЛИВАНИЯ

И УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ

Изобретение относится к обработке и обессоливанию воды и может быть использовано в теплоэнергетике, химической, нефтехимической и других промышленностях.

Известен способ обработке и повторного использования стоков натрий-катионитных фильтров, согласно которому отработанный регенерационный раствор этих фильтров обрабатывают едким натром (или известью) и кальцинированной содой, а затем подкисляют соляной кислотой. Обработанный таким образом раствор соли используется для последующих регенераций (1).

Однако этот способ требует значительного расхода дорогостоящих реагентов - соды, соляной кислоты и недостаточно полно предотвращает загрязъо нение окружающей среды.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки стоков катионитных фильтров в процессе обессоливания и умягчения воды, включающий содо-и звесткование стоков натрий-катионитных фильтров, смешивание 25-80 обработанного стока с исходной водой, и использование остальных 20-753 для приготовления регенерационного раствора (2).

Однако для осаждения солей жесткости используют дорогой реагент кальцинированную соду, что повышает. стоимость процесса, а также содержание ионов натрия в умягченной воде.

Цель изобретения - возможность папучения иэ стоков катионитных фильтров сульфата натрия, используемого для регенерации йа-катионитных фильтров и устранение расхода соды на обработку стонов.

Поставленная цель достигается способом обработки стоков ка7ионитных фильтров в процессе обессоливания и

94889 умягчения воды, заключающимся в том, что известкованию для осаждения солей жесткости подвергают концентрированную часть стоков Na-катионитных фильтров, полученный раствор после отделения осадка смешивают с остальной частью этих стоков и пропускают через Na-катионитный фильтр, после чего умягченные стоки Na-катионитных фильтров смешивают со стоками Н-катиомитных фильтров 1О обессоливающей установки,представляющими собой нейтральные соли сульфата натрия, и направляют на концентрирование.

При этом известкованию подвергают

30-603 от всего обьема стоков Na-катионитных фильтров путем их обработки известью, взятой в количестве, эквивалентном магниевой жесткости раствора, а концентрирование ведут в испарителях или электродиализаторах до получения 3-83-ного раствора сульфата натрия.

На чертеже представлена схема, осуществляющая предлагаемый способ.

Исходную воду подают в осветлитель 1 и подвергают известковой обработке. Известкованную воду пропускают через натрий-катионитный фильтр 2.

Одну часть умягченной воды направ- . ляют потребителю умягченной воды, а другую пропускают последовательно через Н-катионитный фильтр 3 и анионитный фильтр 4 и получают обессоленную воду.

Регенерацию натрий-катионитного фильтра 2 осуществляют 3-8i-ным раствором сул ьфа та натрия со скорост ью

6-15 м/ч,. а в качестве фильтра может быть использован двухпоточно-противоточный фильтр. Концентрированную часть раствора (30-603) подают в от- . стойник-кристаллизатор 5, нуда подают также концентрированную часть отра45 ботанного раствора натрий-катионитного фильтра 6 и добавляют известь в количестве, эквивалентном магниевой жесткости раствора. После осажде.ния осадка раствор смешивают с остальными 70-40 разбавленного раст50 вора, собранного в баке 7, и через натрий-катионитный фильтр б совместно со стоком водород-катионитного фильтра 3 подают в концентратор 8 (испаритель или электродиализатор). При организации раздельного получения сульфата и хлорида натрия в процессе регенерации анионитных фильтров в

1 4 концентратор 8 подают также сульфат натрия, полученный от регенерации анионитного фильтра. Это увеличивает количество получаемой умягченной воды. Сконцентрированный до 3-83 раствор сульфата натрия используют для регенерации натрий-катионитных фильтров 2 и 6. Если в качестве концентратора используют испаритель, то полученный дистиллят добавляют к обессоленной воде, а если используют электродиализатор, то полученный разбавленный раствор добавляют к умягченной воде.

Известкование исходной воды является желательным, но не обязательным.

Если исходную воду не подвергают известковой обработке, то вместо натрий-катионитного фильтра 2 можно использовать также водород-натрий-катионитный фильтр.

Предложенный способ обработки в процессе обессоливания и умягчения воды позволяет также устранить расход привозного едкого натра, используемого для регенерации анионитных фильтров. При этом раствор едкого натра получают путем пропускания раствора или суспензии извести через натрий-катионитный фильтр, регенерируемый раствором сульфата натрия.

Концентрированную часть отработанного раствора натрий-катионитных фильтров, умягчающих раствор или суспензию извести, подают также в отстойник-кристаллизатор 5, а разбавленную часть раствора подают в бак 7, Раствор едкого натра, полученный из раствора извести, может быть использован непосредственно или предварительно сконцентрирован в электродиализаторах либо испарителях. При необходимости получения дополнительного количества умягченной воды или раствора едкого натра для регенерации натрий-катионитных фильтров может быть использована дополнительно привозная дешевая соль сульфата натрия, причем расход этой соли эквивалентен количеству дополнительно удаляемых из фильтра солей жесткости. Анионитные фильтры могут быть отрегенерированы также непосредственно раствором или суспензией извести, а ионы кальция осаждены в отстойнике-кристаллизаторе сульфата кальция.

Для сульфатных вод (сточные воды некоторых металлургических и химичес948

5 ких заводов, отработанные регенерационные воды водород-катионитных фильтров и другие) установка химобессоливания может быть заменена установкой термического обессоливания.

При этом продувочная вода дистилляционной установки, представляющая собой 3-83-ный раствор сульфата натрия, совместно с 3-84-ным раствором сульфата натрия из концентратора стоков »О натрий-катионитных фильтров используется для регенерации всех натрийкатионитных фильтров.

Пример..Исходную воду с ионным составом, мг-экв/л: Са 3,5;

Ид 2,0; Na 1,5; SO 2,1; CP 1,1;

НСО 3,8, подвергают коагуляции и известкованию. Известкованную воду с ионным составом, мг-экв/л; Са 2,6;

Mg 0,4; Na 1,5; SOg 2,4; СО 0,7; 2о

0Н 0,3; СР 1,1, пропускают через натрий-катионитный фильтр, загруженный катионитом КУ-2. Регенерацию натрийкатионитного фильтра производят

5>-ным раствором сульфата натрия с zs удельным расходом 2 г-экв/г-экв. Обменная емкость катионита равна

800 г-экв/м . Объем регенерационного раствора на 1 м катионита 2,3 м, расход воды на отмывку 6 мЗ, Концентрированную часть отработанного раствора этого фильтра объемом 3,5 м совместно с отработанным раствором натрий- катионитного фильтра, умягчающего известкованную сточную воду объемом 0,9 м с общей конЭ центрацией солей жесткости

212 мг-экв/л, собирают и подвергают известковой обработке. После отделения осадков эту воду с жесткостью равной 40 мг-экв/л смешивают с остальной разбавленной частью отработанного раствора с объемом 6 м и жесткостью 12 мг-экв/л. Полученную смесь с жесткостью 24 мг-экв/л и общим содержанием солей 120,4мг-экв/л и объемом 10,4 м пропускают через натрий-катионитный фильтр, фильтрат смешивают с отработанным раствором водород-катионитных фильтров обессоЬ © ливающей установки с объемом 7,5 м и солесодержанием 107,4 мг-экв/л, регенерируемых 43-ным раствором серной кислоты. Общий объем 17,9 м, а солесодержание 115 мг-экв/л. Этот растИ вор концентрируется в испарителе или электродиализаторе в 6, l раз, т.е. до 54-ного раствора сульфата натрия. Последний с объемом 2,9 м ис891 6 пользуют для регенерации натрий-катионитных фильтров.

Предложенный способ позволяет по сравнению с известным устранить расход кальцинированной соды для обработки отработанного раствора, расход привозного едкого натра для регенерации анионитных фильтров части обессоливания и существенно снизить содержание ионов натрия в умягченной воде. Подача на Н-катионитные фильтры умягченной воды резко повышает обменную емкость катионитов.

Ожидаемый технико-экономический эффект от реализации предложенного способа при производительности установки химобессоливания 1000 мЗ/ч составляет 150 тыс. р. в год

Формула изобретения

1. Способ обработки стоков катионитных фильтров в процессе обессоливания и умягчения воды, включающий стадию известкования для осаждения солей жесткости, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью обеспечения возможности получения сульфата натрия, используемого для регенерации Na-катионитных фильтров и устранения расхода соды на обработку стоков, известкованию подвергают концентрированную часть стоков Na-катионитных фильтров, полученный раст-. вор после отделения осадка смешивают с остальной частью этих стоков и пропускают через Na-катионитный фильтр, после чего умягченные стоки йа-катионитных фильтров смешивают со стоками

Н-катионитных фильтров обессоливающей установки и направляют на концентрирование.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что известкованию подергают 30-603 от всего объема стоков йа-катионитных фильтров путем их обработки известью, взятой в количестве, эквивалентном магниевой жесткости фильтрата.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что концентрирование ведут в испарителях или электродиализаторах до получения 3-83-ного раствора сульфата натрия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Й 3977968» кл. 210.32, 1978

2. Авторское свидетельство ССС

H 776990, кл. С 02 F 1/42; 1979 (прототип).

94889 1, Корректор Г. Решетник филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Савенкова

Редактор M. Петрова Техред М.Надь

Заказ 5688/1 Тираж 981 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5