Способ умягчения воды

 

Изобретение относится к способам умягчения воды и может быть использовано для питьевого водоснабжения.Способ осуществляют путем Пропускания природной воды через ионообменный фильтр, загруженный природным материалом - лавобрекчией цеолитизированного перлита в натриевой форме крупностью зерен 0,3-0,6 мм при скорости фильтрации 5-7 м/ч. Умягчение воды по пред1тагаемому способу позволяет значительно упростить и удешевить цесс при сохранении высокой степени умягчения природных вод различного состава в интервале рН 6-9. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (50 4 G 02 F 1 42 к р д, л q g Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .11

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3873666/27-26 (22) 07.01.85 (46) 23.12.86. Бюл. И 47 (71) Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Е.Е.Ильин, А.И.Береза, Т.Г.Рудык и Ю.П.Беличенко .(53) 628.543 ° 7 (088.8) (56) Обработка воды на тепловых электростанциях. Под ред. В.А.Голутцева. — М,-Л.: Энергия, 1966, с. 101. (54) СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ (57) Изобретение относится к способам умягчения воды и может быть использовано для питьевого водоснабжения.Способ осуществляют путем пропускания природной воды через ионообменный фильтр, загруженный природным материалом — лавобрекчией цеолитизированного перлита в натриевой форме крупностью зерен 0,3-0,6 мм при скорости фильтрации 5-7 м/ч. Умягчение воды по предлагаемому способу позволяет значительно упростить и удешевить про цесс при сохранении высокой степени умягчения природных вод различного состава в интервале рН 6-9. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1 2

Изобретение относится к способах умягчения воды и может быть использо- вано для .водоподгатавки в промьпленных и транспортных целях, в сельскохозяйственном водоснабжении, в котельных установках, а также при умягчении воды для питьевого водоснабжения.

Цель изобретения — упрощение и удешевление процесса при сохранении высокой степени умягчения природных вод различного состава.

Способ осуществляют путем прапускания природной воды с рН 6-9 через ионообменный фильтр, загруженный природным ионообменным материалам — лавобрекчией цеолитизированнога перлита в натриевой форме крупностью зерен

0,2-0,6 мм, причем фильтрование осу= ществляют со скоростью 5-7 м/час. Перевод лавобрекчии цеолитиэированного перлита в натриевую форму осуществляют путем обработки материала раствором поваренной соли концентрацией 5X...

Лавобрекчия цеолитизированного пер лита представляет собой плотную по- . роду вулканического происхождения„

Плотность ее 2 т/мэ

Благодаря своему строению этот материал обладает свойством адсорбировать в своих молекулярных ситах ха ионы щелочноэемельных металлов. Вы- окая эффективность очистки при ега применении достигается также ""-z c;ace .того, чта он обладает сильно разви-. той системой пор и каналов, благодаря наличию которых значительно увеличивается количество активных. цент-. ров интенсивной адсорбции ионов щелочно-земельных металлов.

Химический состав загрузки, 7,:

Si0 68,99; ТiO 0,06; A1Ä0з l2,49,"

Fe О, Зб; FeO О, 91; МпО О, 29; СаО

1,77; N80 0,42; Ба О 3,77.; К„О 3,84,", SO О, 15; Н О остальное, Путем дробления и рассева получают различные фракции загрузки, а высокая устойчивость к водной среде„ содержащей повышенные концентрации кислот и щелочей, позволяет применять ега также и при очистке агрессивных вод.

В процессе очистки исходная вода, проходя через слой загрузки,, находящейся в натриевой форме,, обменивает катионы щелочноземельн..;х металлов ": à ионы натрия. Обмен ионов натрия на

78300 ионы кальция и магния осуществляется в эквивалентных количествах.

Пример 1. Образец лавобрекчии цеолитиэираванного перлита в натриевой форме в количестве 60 см помещают в иоиоабменную колонку диаметром 20 мм. Через колонку пропускают воду, жесткость которой составляет

5,2 мг-экв/л, рН воды последовательно

1О задают 6-9, температура воды 17 С.

Крупность дробленного материала 0,3О,б мч. В результате процесса ионного обмена происходит поглощение ионов кальция и магния при скорости фильт15 рации 5-7 м/ч. При этом полная обменная способность загрузки составляет 350-400 г-экв/мэ.

Пример 2. Укаэанный материал помещают в фильтровалъную колонку диИ аметром 120 мм в количестве 679 смэ.

Через колонку фильтруют воду с общей жесткостью 3 5 мг-экв/л. Температура о умягчаемой воды 2 С, а рН 6-9. Круп.ность загрузки 0,3-0,6 мм. Процесс очистки осуществляют в течение 30 ч при скорости фильтрации 5-7 м/ч.При этом полная обменная способность загрузки составляет 430-450 r-экв/м .

Из данньг< примеров 1-2 видно, что

М полная обменная способность катиони3 д

Я

55 та, предлагаемого в качестве загрузки для водоподготовительных процессов

Р составляет 350-450 г-экв/мэ.

Данные по влиянию крупности загрузки и скорости фильтрования на обменную емкость используемого ионита представлены в таблице.

Принятая крупность загрузки (0,3О,б мм) обуславливается тем, что в промышленньгх установках применяются дренажные колпачки с диаметром отверстий 3 мм и загрузка меньшей крупности выносится иэ фильтра через дренаж. Кроме того, фракция меньшего диаметра выносится через систему подачи воды на умягчениэ при взрыхлении током воды большой скорости вследствие уменьшения веса частиц загрузки, который становится . меньше критического для данной гидравлической крупности материала. Кроме того, загрузка большей крупности (0,6-1,2 мм) имеет, по данным исследований, обменную емкость на ЗОХ мечьше вспедствие уменьшения количества действующих активных центров сарбции ионов кальция и магния.

Необходимая с.-. аростью фильтрации в указанных условиях 5-7 м/ч. При!

278300

Исходная вода Крупность загрузки, Температу- мм о ра, С

Скорость фильтрации, м/ч

Полная обменная емкость, г"экв/м

Жесткость, мг-экв/л рН

6,4

0,3-0,6

0,3-0,6

0,3-0,6

0,3-0,6

0 3-0,6

0,3-0,6

5,2

411

5,2

5-7

413

414

5,2

5-7

8,8

417

5-7

8,8

5,2

9,0

6,4

324

5,2

319

9,0

6,4

5,2

0,3-0,6

9,0

32i

5,2

8,8

9,0

318

О, 3-0,6

0,6-1,2

0,6-1,2

8,8

5 0

259

5,2

7,0

233

5,2

7,1

ВНИИПИ Заказ 6801/20 Тираж 864

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 большей скорости обменная емкость падает. Этот диапазон скоростей близок к скорости фильтрации производственных ионообменных фильтров и его снижение вызывает нежелательное увеличение площади фильтров.

Диапазон рН 6-9 в предлагаемом способе умягчения воды обусловлен тем, что воды природных источников,используемые для целей водоподготовки и во- 10 доснабжения, обычно имеют рН в пределах 6-9, причем укаэанный диапазон рН практически не оказывает влияния на полную обменную емкость загрузки.

По сравнению с известным примене- 15 ние предлагаемого материала в качестве загрузки при умягчении воды на существующем оборудовании позволит значительно упростить технологический процесс, резко снизить себестоимость 20 обработанной воды и расширить область применения метода за счет использова-ния природных вод с различным хими-. ческим составом.

Применение предлагаемого способа 25 для вновь создаваемых установок позволит также упростить аппаратурное оформление станций водоподготовки и уменьшить капитальные затраты на их строительство.

Кроме того, при применении предлагаемого способа умягчения воды с помощью данного природного ионообменного материала иэ технологической схемы водоподготовки исключается использование кислот и щелочей, требуемых для корректировки рН обрабатываемой воды, что одновременно улучшает условия труда эксплуатационного персонала.

Формула изобретения

1. Способ умягчения воды, включающий ее фильтрование через катионит, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удешевления процесса при сохранении высокой степени умягчения природных вод различного состава, в качестве катионита используют лавобрекчию цеолитизированного перлита крупностью зерен 0,3-0,6 мм, причем фильтрование осуществляют со скоростью 5-7 м/ч.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что лавобрекчию цеолитизированного перлита используют в натриевой форме.