Способ обескислороживания воды

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3 5@ С 02 Г 1/28 l.!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

1 (. СЕ уср

Ед

Н AO TOPCNOMV СВЕВТЕЕЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0THPbITMA (21) 3399977/23-26 (22 ) 25.02.82 (46) 23.07.83 Бюл. И 27 (72) Ц.Б. Чимитова и Б.M. Вревский (71) Восточно-Сибирский технологический институт (53) 663.632.454(088.8) (56) 1. Кожевников A.Â. Злектроно" ионообменники. Л., "Химия", 1972, с. 63-67.

2. Сб. "Ионный обмен и хроматогра, фияне Воронеж, изд-во ВГУ, 1976, с. 284., (54) {57) СПОСОБ ОБЕ СКИСЛОРОЖИЮНИЯ

ВОДЫ, вкпючающий пройускание ее через колонку, загруженную электроноионообменником и регенерацию. последнего, о. т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса путем увеличения скорос-. ти пропускания воды и обеспечения непрерывности процесса; в качестве электроноионообменника используют карбоцепное полиакрилнитрильное волокна в вМде нетканого материала, а регенерацию ведут одновременно с процессом обескислороживания путем пропускания постоянного электрического тока через колонку параллельно потоку воды.

1 10

Изобретение относится к способам очистки воды методом обескилороживания и может быть использовано в процессах, водоподготовки.

Известен способ обескислорожива" ния воды пропусканием ее через электроноионообменники, полученные на ос" . нове гранулированных ионитов химическим методом $1), Недостатком этого способа обес . кислороживания воды является периодичность процесса и использование значительного количества дорогостоящих токсичных химических восстановителей (гидросульфат натрия, гидроокись натрия), что связано с загряз нением окружающей среды сточными водами, огромными расходами обескислороженной деионизованной воды для их, промывки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае" мому результату является способ обескислороживания воды, заключающийся в пропускании ее через колонну,. заполненную металлосодержащим редокси" том, полученным на основе .гранулиро" ванных ионитов с последующей pere" .нерацией его электрохимическим методом. При этом степень восстановления достигает 904 f 2).

Недостатками известного способа являются малая скорость пропускания воды через сорбент вследствие его уплотнения, периодичность процесса и малая механическая прочность сор« бента.

Цель изобретения - повышение эф" фективности процесса за счет увеличения скорости пропускания воды и обеспечения непрерывности процесса.

Поставленная цель достигается тем,, что согласно способу обескислорожи" вания воды, включающему пропускание воды через колонну,, загруженную электроноионообменником и регенерацию последнего, в качестве которого используют карбоцепное полиакрилнитРильиое волокно в виде нетканного материала, а регенерацию последнего ведут одновременно с процессом обес" кислороживания путем пропускания постоянного электрического тока че", рез колонну параллельно потоку воды.

Используемое в качестве основы карбоцепное полиакриловое волокно в виде нетканого материала представляет собой высокоориентированную, структуру,, ионогенные группы которой

303.1 8

2 находятся на поверхности волокна.

Нетканный материал получают методом пропитки предварительно иглопроколотого холста из ионнообменного по" лиакрилонитрил ьного волокна синтетическим бутадиенакрилонитрильным карбоксилированным латексом.

Применение указанного материала обеспечивает высокую скорость погло10 щения кислорода, растворенного в воде, за счет того, что металл-восстановитель сорбирован на ионогенных группах, находящихся на поверхности.

Обескислороживание воды осуществ15 ляют в колонке, заполненной волокнис" тым электроноионообменником в виде нетканного материала толщиной 0,5 см окислительно-восстан6вительной емкостью (ОВЕ) 15,5 мг-экв/г. По мере

20 истощения ОВЕ электроноионообменника производят регенерацию его пропусканием через колонку параллельно. потоку воды постоянного электрического тока силой 20 мА, прекращают

25,регенерацию по достижении исходной

0ВЕ. Таким образом, процесс обескислороживания воды происходит непрерывно.

Для регенерации электроноионооб30 менника до исходной ОВЕ необходимо и достаточно пропустить через колон ку параллельно потоку воды постоянный электрический ток силой 20 мА.

Пример 1. Медный волокнис35 тый электроноионообменник в виде нетканого материала толщиной 0,5 см загружают в стеклянную колонку высотой 50 см и диаметром 1,g см и че" реэ нее со скорост ью 5 м /ч пропускают обескислороживаемую воду, содержание кислорода в которой состав.ляет 11 мг/л. Наверху колонки имеется анод. из графитового стержня, внизу - катод из нержавеющей стали, Во-45 ду, прошедшую чеРез колонку, подвер" гают анализу. По мере истощения ОВЕ электроноионообменника содержание кислорода в пробе воды, прошедшей через колонку, возрастает от 0,01

50 до 0,05 мг/л, что соответствует до" пустимому содержанию, После достижения концентрации. кислорода в пробе . воды 0,05 Mr/ë производят регенера цйю электроноионообменника путем про- йускания -через колонку постоянного электрическоro тока силой 20 мА параллельно потоку воды. Одновременно с регенерацией электроноионообменника происходит обескиолорожива-103 Показатели

Способ

Известный

Предложенный

Основа электроноионообменника

Волокнистый ионит в виде нетканого материала о ,Гранулированные иониты

Содержание металла восстановителя, мг-экв/г ионита

7,3

15 5

Проведение процесса обескислороживания воды

Непрерывное

Периодическое

Скорость, фильтрации воды

Общий объем обескислороженной воды эа один цикл работы электронообмевника, м /кг электроноионобменника

1.9030

3500

Составитель Г. Иещерякова

Ре акто Г, Безвершенко Техре М.Костик Корректор В. Гирняк ! аказ 9

5 ираж 9 1 одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5 илиал П Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 3 ние воды до содержания кислорода

0,01 мг/л, при этом ОВЕ злектроно-. ионообменника восстанавливается до исходной (15,5 мг-экв/г), затем ,ток отключают до тех пор, пока содержание кислорода в пробе воды, прошедшей колонку, не повысится до 0 06 мг/л. - Фйовь" осуществляют реге нерацию электроиойонообменника с одновременным обескислороживанием и т.д.

Таким образом, процесс обескисло! роживайия воды проводят непрерывно.

Объем воды, обескислороженной до пер1вой регенерации злектронообменника, составил 1330 м на кгэлектронообменника, а объем воды, обескислороженной одновременно с регенерацией, составил 4940 м /кг. Таким образом, объем обескислороженной воды за один

0318 4 цикл работы электронообменника (под циклом понимается работа электроноионообменника от исходной ОВЕ до ее восстановления в процессе регенера-: ции плюс работа до начала следующей, регенерации) составил 7730 м /кг.

Пример 2. Условия аналогич" ны примеру 1. Скорость пропускания воды 8 м /ч. Объем воды, обескисло"

10 роженной за один цикл работы электронообменника, составил 9030 м .

В таблице представлены сравнительные данные по эффективности предла-, гаемого и известного способов.

Технико-экономическая эффективность изобретения обусловлена увеличением объема обескислороженной во" дй в 2,5 раза и возможностью совместного и непрерывного проведения про20 цесса обескислороживания воды и реге-. нерации электронообменника.