Способ умягчения воды

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (51) 4 С 02 F 5 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ч.,-

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ /4Д

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что карбонат алифатических аминов фракции С вЂ” С, в органическом растворителе и пользуют в количестве 0 03-1,0 моль/дм- воды после ее известкования.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве органического растворителя применяют керосин. хлороформ, четыреххлористый углерод. (2 i ) 3856999/23-26 (22) 29. 12.84 (46) 07,06.86. Бюл. N - 21 (71) Донецкий филиал Всесоюзного научно-иследовательского и проектного института по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии (72) Ю.К.Бородай, Т.И.Ефремова, Л.И.Коноваленко, Ю.Н,Резников, Б.Д.Педяш, A.В. Черников и И.А.Шевчук (53) 663.632.49(088.8) (56) Труды института Водгео. Вып.53, М., 1975, с. 122-131. (54)(57) 1. СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ, включающий ее известкование, обработку химическим реагентом, содержащим карбонат-ионы, отделение осадков, отличающийся тем, что, с целью снижения минерализации воды и повышения экономичности процесса, в качестве химического реагента используют карбонат алифатических аминов фракции С вЂ” Cù в органическом растворителе.

35825

I5

2О

Ф 12

Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано при комплексной переработке минерапизованных сточных вод предприятий черной металлургии„ химической промышленности и в энергетике.

Цель изобретения — снижение минерализации воды и повышение экономичности процесса умягчения.

Пример. Сточные воды Na-катионитовых фальтров состава, г/pM .

NaCl 7,0, NgC1 1,4; СаБО, 1,2;

СаС1 1,8," массовым расходом

100 т/ч обрабатывают 4,1 т извести в реакторе. Осветляют и отфильтровывают гидроокись магния, рН полученного фильтрата 10,5. Фильтрат обра— батывают 100 м О, 1 М раствора карбоната алифатического амина фракции

Ñ8- С, в органическом растворителе (керосине, хлороформе, четыреххлористом углероде) в смесителе. Образо,вавшуюся суспепзию отстаивают и течение 10 мин в отстойнике, из водной фазы отделяют карбонат кальция„ а органическую фазу направляют на регенерацию известью.

Результаты обработки воды прецлагаемым способом приведены в таблице.

Из таблицы видно, что прп обработке сточных вод к1а-катионитовых фильтров раствором карбонатов алифатических arIHiioI> фракции С8-- С в органических растворителях в количестве 0,03-1,0 моль/дм воды после известкования массовая концентрация ионов кальция и сточных водах снн" жается с 2,2 до 0,22 г/дм, т.е. остаточная концентрация ионов кальция не превышает 102 от концентрации ионов кальция в исходной ьоде. При необходимос.ти дальнейшее снижение. остаточной концентрации Са + проводят многоступенчатой обработкой, По предлагаемому способу осаждение ионов капьция в вице карбонатов проводят с помощью жидких анионообменников — карбонатов первичных алифатических аминов. При использовании таких жидких анионообменников в водную фазу переходит карбонат-ион, который, взаимодействуя с ионами .кальция, образует СаСО>. При этом в обрабатываемом растворе не происходит увеличения концентрации обменивающегося иона. При указанной обработке общая концентрация солей в

4б ф

5б растворе уменьшается за счет одногвреме нной экстрации 80 èîiiîII. Применение твердых анионообменников, 2например анионитов в СО -форме, для этих целей невозможно, так как происходит образование осадка карбоната кальция на поверхности смол.

При обработке предварительно известкованной исходной воды растворами карбонатов алифатических аминов образуется карбонат кальция, выпадающий в осадок, а сульфат-ионы, присутствующие в исходной воде, пере— ходят в органическую фазу, образуя сульфатные соли аминов.

Органическую фазу, содержащую сульфатные соли аминов, обрабатывают известковым молоком и насыщают углекислым газам для регенерации карбо,натов аминов.

Регенерированный таким образом карбонат амина вновь подают на обработку жестких природных или сточных

IIOJI.

В связи с тем, что соли аминов находятся в органическом растворителе, в реакции участвуют только карбонат-ионы молекул жидкого ионообIeIIIIH«a. Кроме того, в результате такой обработки воды не происходит увели 1ения ее минерализации, так как ионы .кальция осаждаются кар бонат — ионами жидкого ионообменника, а сульфатионы зыводятся с органической фазой и, следовательно, отпадает необходимость в дальнейшей обработке воды.

Используют первичные амины с количеством атомов углерода в алкилрадикале 8-18, Уменьшение дпины алкил--радикала приводит к значительным потерям реагента из-за увеличения его растворимости в воде, Использование аминов с большой длиной алкил-радикала нецелесообразно ввиду того, что карбонатные соли их плохо растворимы в органических растворителях. Карбонаты алифатических аминов фракции С вЂ” С в органичес18 ких растворителях используют в коли— честве 0„,03-1 моль/дм воды после извескования. Изменение количества реагента в указанных пределах не влияет на эффективность умягчения воды. Дальнейшее увеличение концентрации карбоната алифатического амина органичено его растворимостью, Использование растворов карбоната амина концентрацией менее 0,03 моль/дм

КонценМассовая концеитрация, г/дм

Вода трация карбоната алифатичесС02

ОН

Са21

SP2

НС0 кого амина, моль/дм

0,016

22 532 1,44 О, 17

Исходная

Известкованная, обработанная карбонатом алифати@еского амина фракции С, — С„п в керосине

0,02 1,4 5,32 0,67

0,05 0,25 5,32 0,39

0,10 0,22 5,32 0,29

1,00 0,20 5,32 0,31

0,50 0,21 5,32 0,25

0,64

0,40

0,50

0,46

0,49 в хлороформе в четыреххлористом углероде

0 50 0,23 5,32 0,3

0,51

Составитель В. Вилинская

Техред М.Ходанич Корректор В. Бутяга

Редактор H. Гунько

Заказ 3054/19 . - Тираж 864 Подписное

ВИЖП1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г,ужгород,ул.Проектная, 4

3 12 приводит к снижению эффективности умягчения.

Изученная зависимость осаждения ионов кальция от рН исходной воды свидетельствует о том, что наиболее полное удаление ионов кальция из воды происходит при рН, превьппающем

8, что характерно для воды после известкования. В этом случае остаточное содержание ионов кальция после обработки раствором карбоната алифатического амина не превышает 107 от содержания его в исходной воде.

Преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным при та1

35825 4 ких же остаточных концентрациях Са" заключаются в том, что при обработке воды в указанных условиях не происходит повышения минерализации очищаемой воды за счет экстракции сульфат-ионов и, повьппается экономичность процесса умягчения жестких сточных вод.

f0 Предлагаемьп способ имеет также экологическое значение, особенно при комплексной переработке минерализованных сточных вод предприятий черной металлургии, химической промьппленнос15 ти и в энергетике.