Способ очистки воды и установка для его осуществления
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
