Способ переработки хлоридно-сульфатных сточных вод

 

Использование: при очистке вод в теплоэнергетике, химической и угледобывающей промышленности. Сущность изобретения: хлоридно-сульфатную водуобрабатывают ПАВ и упаривают до начала выделения твердой фазы и подают на стадию кристаллизации сульфата кальция, образующуюся при этом суспензию делят на два потока, один из которых подвергают упариванию и затем возвращают на стадию кристаллизации сульфата кальция в количестве, обеспечивающем массовое соотношение с упаренной водой, поступающей на кристаллизацию, не менее 10:1, из второго потока отделяют сульфат кальция, а маточный раствор направляют на раздельную кристаллизацию солей. Данный способ переработки сточных вод обеспечивает полное ингибирование отложений твердой фазы на теплообменных поверхностях выпарного и кристаллизационного оборудования. 1 ил., 1 табл.сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (я)5 С 02 F 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4843748/26 (22) 26.06.90 (46) 15.11.92. Бюл. N. 42 (71) Свердловский науч но-исследовател ьский институт химического машиностроения (72) Г.Л.Перешеин, О.tO.Новиков и B.А,Козлов (56) Авторское свидетельство СССР

N 889633, кл. С 02 F 9/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 1527160, кл, С 01 0 3/08, 1987. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ХЛОРИДНОСУЛЬФАТНЫХ СТОЧНЫХ 8ОД (57) Использование: при очистке вод в теплоэнергетике, химической и угледобывающей промышленности. Сущность изобретения: хлоридно-сульфатную воду

Изобретение относится к способам водоподготовки и переработки сточных и природных засоленных вод хлоридно-сульфатного типа и может быть использовано в теплоэнергетике и в химической промышленности для производства неорганических веществ и обессоленной воды.

Сточные воды хлорид-сульфатного типа являются достаточно распространенными, К ним относятся сточные воды ТЭС, промводы химических заводов, большинство подземных вод, а также природные воды угольных шахт и газовых месторождений, Известен способ переработки хлоридно-сульфатных сточных вод, включающий упаривание их, выделение хлорида натрия, смешение с продувочными водами парогенераторов, реагентную обработку, АХ„„1775374 А1 обрабатывают llAB и упаривают до начала выделения твердой фазы и подают на стадию кристаллизации сульфата кальция, образующуюся при этом суспензию делят на два потока, один из которых подвергают упариванию и затем возвращают на стадию кристаллизации сульфата кальция в количестве, обеспечивающем массовое соотношение с упаренной водой, поступающей на кристаллизацию, не менее 10:1, из второго потока отделяют сульфат кальция, а маточный раствор направляют на раздельную кристаллизацию солей. Данный способ переработки сточных вод обеспечивает полное ингибирование отложений твердой фазы на теплообменных поверхностях выпарного и кристаллизационного оборудования, 1 ил., 1 табл. смеси растворов для удаления ионов кальция и магния, отделение твердой фазы, упаривание жидкой фазы и раздельное извлечение солей из упаренного раствора, Недостатком данного способа является низкая экономичность процесса переработки сточной воды, из-за того, что при концентрировании смешанного раствора после содоизвесткования последнего наблюдается образование отложений твердой фазы на греющих поверхностях. Образование данных отложений твердой фазы при выпаривании раствора объясняется достижением раствором насыщения по солям кальция и магния, Наиболее близки;л по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является способ переработки шахтных вод, включающий сбработку ис5

20

30

55 ходной воды поверхностно-акгивными веществами упаривание, фильтрацию суспенэии с отделением кристаллов сульфата кальция и раздельную кристаллизацию солей.

Недостатком этого способа переработки сточных вод является его низкая экономичность. Это объясняется тем, что при упаривании сточной воды, содержащей такое накипеобразующее вещество, как сульфат кальция, происходит образование отложений твердой фазы на поверхности трубок греющих камер выпарных аппаратов, в значительной степени повышающее дополнительные затраты на выпаривание, за счет падения производительности выпарных аппаратов и необходимости их остановок для очисток теплообменного оборудования, Недостатком данного способа является также то, что вводимое в исходну о воду перед выпариванием поверхностно-активное вещество не обеспечивает исключение образования отложений твердой фазы на теплообменном оборудовании, из-за того, что эффективность действия ПАВ зависит от многих факторов, в том числе и от режима выпаривания. В рассматриваемом способе выпаривание проводится при наличии s растворе твердой фазы сульфата кальция возможно даже нескольких кристаллогидратных модификаций, Поскольку это так, то эффективность ПАВ, как антинакипеобразующего вещества, близка к нулю.

Кроме того, выпаривание указанных растворов при их значительных потоках обычно проводится в многокорпусных выпарных аппаратах. В каждом корпусе аппарата поддерживается режим, в том числе состав упариваемой воды. В зависимости от этого, в каждом корпусе или определенных группах корпусов выпарной установки могут быть получены несколько различных видов твердой фазы {Ca$0<, Ca50q 0,5НгО, Са$0 2Н20 и др,), выделяющиеся как в объеме раствора, так и в виде отложений, Предотвращение отложений твердой фазы в данном случае становится задачей практически неразрешимой, так как каждый из указанных выше видов твердой фазы может предотвращаться только собственной или изоморфной твердой фазой.

Целью настоящего изобретения является снижение скорости образования отложений твердой фазы на поверхности оборудования.

Поставленная цель достигается следующим, В известном способе переработки сточных вод, включающим обработку воды

ПАВ, упаривание, фильтрацию суспензии с отделением кристаллов сульфата кальция и раздельную кристаллизацию солей, упаривание обработанной ПАВ воды ведут до начала выделения твердой фазы с последующей подачей упаренной воды на стадию кристаллизации сульфата кальция, причем образующуюся на этой стадии суспензию делят на два потока, один из которых подвергают упариванию, а затем возвращают на стадию кристаллизации в количестве, обеспечивающем массовое соотношение с упаренной водой, поступающей на кристаллизацию, не менее 10:1, из второго потока отделяют сульфат кальция, а маточный раствор направляют на раздельную кристаллизацию хлоридных солей.

Пример, В исходную воду массой

210 кг вводили ингибитор отложений твердой фазы ПАФ-13А до массовой его концентрации в воде, равНой 5 г/м и упаривали ее до массы 35 кг без образования твердой фазы.

Упаренный раствор подавали затем на стадию кристаллизации сульфата кальция.

Полученную при этом суспензию сульфата кальция массой 385 кг делили на два потока.

Один из них массой 380 кг упаривали до 350 кг и направляли на кристаллизацию CaS04, где его смешивали с упаренным раствором в соотношении не менее 10:1. Суспензию второго потока разделяли на твердую и жидкую фазы. При фильтрации получали 4,74 кг жидкой и 0,26 кг сульфата кальция. Жидкую фазу направляли затем на раздельную кристаллизацию хлоридных солей.

Переработку сточных вод осуществляли также в иной последовательности, Суспензию сульфата кальция массой 385 кг упаривали до 355 кг и затем делили на два потока с массами 350 и 5 кг. Первый возвращали на стадию кристаллизации сульфата кальция, а второй направляли на раздельную кристаллизацию солей, На черте>ке изображены оба варианта переработки сточных вод (сплошные линии относя гся к основному, а пунктирные к дополнительному вариантам).

При упаривании суспензии сульфата кальция определяли скорость образования отложений твердой фазы на поверхности трубок греющей камеры выпарного аппарата и рассчитывали степень предотвращения в сравнении со способом-прототипом.

Способ осуществляли с варьированием масс упаренного раствора и суспензии сульфата кальция.

1775374

Полученные результаты приведены в таблице.

Результаты. приведенные в таблице, показывают, что при реализации предлагаемого способа полное ингибирование обра- 5 зования отложений твердой фазы на греющих поверхностях достигается, если при практическом осуществлении операции выполнять в указанной последовательности и при соотношениях упаренного раствора и 10 суспенэии сульфата кальция не более, чем

1;10. Несмотря на достаточно высокую степень ингибирования отложений твердой фазы, получаемую при осуществлении способа по примерам 1 и 4, она не будет обеспечи- 15 вать полного достижения поставленной цели, так как при этом будет сохранена необходимость в проведении кислотных очисток теплообменного оборудования выпарных аппаратов с периодичностью не ре- 20 же 2 раз в год и, следовательно, экономичность процесса переработки сточных вод будет снижаться.

Введение в исходную воду ингибитора (ПАВ) отложений твердой фазы позволяет 25 при указанном выше режиме выпаривания обеспечить увеличение степени концентрирования примерно в 3 раза, что позволяет выдерживать укаэанные оптимальные соотношения между упаренным раствором и 30 суспензией сульфата кальция.

Как следует из представленной таблицы, данный способ переработки сточных вод по сравнению с прототипом обеспечивает 100;ь степень ингибирования твердых отложений. Кроме того, обеспечивается получение пригодного для технического использования сульфата кальция и предотвра- щается загрязнение сульфатом кальция получаемых при дальнейшей переработке веществ.

Формула изобретения

Способ переработки хлоридно-сульфатных сточных вод, включающий обработку исходной воды поверхностно-активным веществом, упаривание обработанной воды, отделение кристаллов сульфата кальция и раздельную кристаллизацию хлоридных солей иэ маточного раствора, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью снижения скорости образования отложений твердой фазы на поверхности оборудования, упаривание воды ведут до начала выделения твердой фазы с последующей подачей упаренной воды на стадию кристаллизации сульфата кальция, причем образующуюся на этой стадии суспензию делят на два потока, один из которых подвергают упариванию, а затем возвращают на стадию кристаллизации в количестве, обеспечивающем массовое соотношение с упаренной водой, поступающей на кристаллизацию, не менее 10;1, из второго потока отделяют сульфат кальция, а ,маточный раствор направляют на раздельную кристаллизацию хлоридных солей, 1775374

Составитель Г.Перешеин

Техред М,Моргентал Корректор С.Лисина

Редактор А.Соколова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 4017 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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