Способ бессточной подготовки воды

 

бот тов кач мы об ло на по ка ют ни ля сп че по л и т

Изобретение относится к области обраи воды, в частности, к способам подгои ее для использования в энергетике в стае теплоносителя, Основными видами воды, вырабатываеи в химцехах электростанций являются ссоленная вода, вода для подпитки тепети и цирксистемы. Их выработка связао значительными затратами реагентов и учением засоленных стоков, которые, правило, прямо или косвенно сбрасывая в водоемы.

Наиболее близким техническим решем, выбранным в качестве прототипа, явтся бессточный комбинированный соб производства обессоленной и умягной воды, при котором исходная вода ле известкования и коагуляции на осветеле подвергается Na-катионированию, разделяется на два потока: один из которых а подается на химобессоливание, а другой направляется потребителю умягченной воды. ©

При этом бессточность технологии достига° и ется за счет упаривания мягких стоков Н- и

ОН-фильтров и использования их для pere- Од нерации Na-катионитовых фильтров, осаж- 43 дение жестких стоков оСуществляется в ) виде гипса с умягчением надосадочной жидкости путем ее Na-катионирования, Недостатком этого способа является значи@ тельное количество технологических операций, и увеличенное, по сравнению с базовой технологией; количество Na-катионитовых фильтров, что обусловлено необходимостью умягчения всей исходной воды, При этом количество мягких стоков, пригодных к регенерации Na-катионитовых фильтров, зависит от производительности обессоли1791392 ной, может быть получено 0,8 — 4 единицы умягченной. При необходимости увеличения производительности по умягченной во- .5

30

40 ная вода изкоторого подается на умягчение и не поступает на осветлитель, вода из ко- 45 торого используется на обессоливание. Таэтом количество ионов натрия в сумме кати онов осветленной воды достигает 90"-,ь. Ее 50 Н-катионирование при обессоливании приа вающей установки, Гэк на единицу обеесоленной воды, в зависимости от типа исходде требуется привозная соль, а это громоздкое реэгентное хозяйство, дополнительныее регенерации и дополнительные стойки и затраты на их обработку. Кроме того, осветленная вода, вырабатываемая по этой технологии, имеет высокую жесткость (1,5-3,5 мг-экв/кг и более), так как постоянная жесткость исходной воды не тОлько не удаляется, но еще и увеличивается на велй- чину гидратов и дозы коагулянта за счет дозировки извести, При обессоливании и умягчении этой водой, естественно, возрастает количество регенераций, реагентов, стоков и, соответственно, затрат.

1 Целью изобретения является увеличение выработки умягченной воды, экономия реагентов и упрощение способа за счет сокращения технологических операций.

Поставленная цель достигается тем, что в отличие ot прототипа, осветление воды производится на осветлителях, на которые в вбздухобтделйтель подаются щелочные, жесткие стоки и коагулянт, рН осветленной воды при этом поддерживается автоматиче ски за счет дозировки щелочных стоков, а известь подается по обычной схеме в зависимости от нагрузки в количестве, рассчитанном по формуле.

Дизв. = 2Щисх. - Жисх. - Дк. — Жв., где Щисх., Жисх. — жесткость и щелочность исходной воды в мг-экв/кг, Дк. — доза коагулянта в мг-экв/л, Жв. — жесткость стоков в мг-зкв/кг, подаваемых в осветлитель. При этом жесткие стоки после отделения осадка дозируются тблько в осветлитель, осветлен-. кой подход позволяет снизить жесткость осветленной воды до 0,6 мг-зкв/кг. При водит к превращению Н-катионитовых фильтров в Na-катионитовые, Поэтому вы. работку йа-катионированной воды производят на Н-катионитовых фильтрах, вйшедших на регенерацию по "проскоку"

" натрия, затем после их выхода на регенерацию по "проскоку" кальция зти фильтры регенерируют сначала с мягкими стоками Н-, 0Н- фильтров, затем стехиометрическим ко15

20 личеством серной KMGJI0TH и используютдля выработки обессоленной воды.

Снижение общей жесткости осветленной воды до 0,6 мг-экв/л, в том числе кальциевой до 0,3 мг-зкв/кг позволяет в 5 — 12 раэ, по сравнению с прототипом, сократить количество регенераций, жестких стоков Нкатионитовых фильтров, а, следовательно, и затраты на это, а выработка Na-катионированной воды на Н-катионитовых фильтрах, вышедших на регенерацию по "проскоку" натрия исключает необходимость наличия индивидуальных Na-кэтионитовых установок, регенерацию их фильтров, стоки, солевое хозяйство, трудозатраты. В то же время выработка Na-катионированой воды на Нкатионитовых фильтрах становится возможной только при предварительном

Н-катионировании на них специальным способом приготовленной осветленной воды с жесткостью. 0,6 мг/кг.

Данные жесткости исходной воды и осветленной, приготовленной согласно заяв ляемого решения прототипа представлены в табл,1.

Кроме того, при выработке натрий-катионированной воды на Н-катионитовых фильтрах, вышедших на регенерацию по

"проскоку" натрия, s. теплосеть, кроме ионов натрия, будет срабатываться и магниевая жесткость, составляющая 0,3 мгэкв/кг. Тогда жесткость регенерационных стоков К-катионитовых фильтров, подлежащих утилизации, будет составлять (0,6 мгзкв/кг — 0,3 мг-экв/кг) 0,3 мг-экв/кг.

Следовательно, в (1,2/0,3) 4 раза по сравнению с известным решением и в (3,5/0,3) 12 раз по сравнению с прототипом уменьшается количество жестких стоков Н-катионитовых фильтров, подлежащих утилизации.

Учитывая то, что жесткие стоки после отделения осадка подаются на осветлитель, где осаждаются с применением щелочи, то и ее необходимо в 4 раза меньше, чем по известным решениям.

Согласно заявляемому решению количество Na-катионированной воды, вырабатываемой на Н-катионитовых фильтрах обессоливэющих установок, вышедших на регенерацию по "проскоку" натрия, может быть рассчитано по формуле: где Ос — выработка обессоленной воды (Т), ZNa, Mg — сумма катионов натрия и магния в осветленной воде (мг-экв/кг), ЖСа

179 1392 кальциевая жесткость (мг-экв/кг), устраняемая г ри умягчении воды.

К льциевая жесткость осветленной воды р вна 0,3 мг-экв/кг. В летнее время при низк и теплонапряженности достаточно неэн чительно снизить этужесткость Na-катион рованием, например, на 0,05 мг-экв/кг, что и зволит исключить накипеобразующую способность осветленной воды.

В.зимнее время степень умягчения долж а быть более глубокой, для чего необхо имо устранять до 0,25 мг-экв/кг кальциев и жесткости.

В табл.2 представлены данные рассчетроизводительности отработанных Нитовых фильтров обессоливающей

BKvl llo NB-катионированной воде в е и летнее время, в зависимости от ее водительности по обессоливанию и катионов осветленной воды. к видно из таблицы, производительпо умягчению по сравнению с обессоем по нашему решенИю возрастает в аза, в то время как по известному ию она в 7-20 раз ниже, а количество стоков обессоливающей установки но прототипа позволяет получать способом только в 0,8 — 4 раза больгченной воды, чем обессоленной, ализация предлагаемого способа овки воды осуществляется согласно на чертеже. ходная вода и известь подаются на итель для обессоливания воды 1 и етлитель.2 для умягчения воды обычособом, а коагулянт, щелочные стоонитовых фильтров и жесткие стоки онитовых фильтров подаются в возделитель осветлителя 2, предназнао для выработки воды.для подпитки ети. На осветлитель обессоливаютановки 1 жесткие стоки не подаютдозируется в воздухоотделитель ителя щелочные стоки и коагулянт. м жесткость осветленной воды снидо 0,6 мг-экв/кг. Вода, полученная тлителе 1 через механические фильодается на отрегенерированные Нной кати уста зимн прои сумм ност лива

3 — 54 реше мягк согл друг шеу

Р подго г схеме

И освет на ос

«нымс ки ан

Н-кат духоо ченно тепло щей у ся, а освет

При зто жаетс на осве трыЗп

J итовые 4 и ОН-анионитовые фильтры роисходит ее обессоливание. да, полученная на осветлителе 2 с стью 0,6 мг-экв/кг через механичеильтры подается на Н-катионитовые

ы, вышедшие на регенерацию по оку" натрия и используется для подепло тии и к и кати

5, гд жест ские филь

"прос питки се ц р с сте ы. Выработка натри -катионированной воды на таких фильт ах прекращается по достижению кальц евой жесткости 0,25 мг-экв/кг летом и 0,05- 1 мг-экв/кг зимой, О, !

После этого их регенерация проводится . в две стадии: сначала мягкими стоками анионитовых и Н-катионитовых фильтров фильтрую щий материал переводится в

5 натриевую форму, а затем регенерируется стехиометрическим количеством серной кислоты 6 и используется для выработки

Н-катионированной воды. При необходимости дополнительной выработки натрий-ка10 тионированной воды и использования солей натрия мягких стоков фильтр после первой стадии регенерации можно включать на выработку умягченной воды. ОНанионитовый фильтр регенерируют

15 щелочью (7). Щелочные стоки 8 анионитового фильтра, мягкие 9 и жесткие 10 стоки собираются отдельно и за счет многократного использования на регенерацию обогащаются первые солями кальция, а вторые солями

20 натрия, Соли натрия используются для перевода в натриевую форму фильтрующего материала Н-катионитовых фильтров, вышедших на регенерацию по кальциевой жесткости, а соли кальция после осаждения

25 гипса, подаются в воздухоотделитель осветлителя 2, где и осаждаются в виде карбоната кальция за счет дозировки щелочйых вод анионитовых фильтров, Гипс из емкости 10 и шлам осветлителей из шламоотстойника 11

30 подаются на фильтрпресс 12, где они обезвоживаются и затем складируются, Вода, полученная после обезвоживания шлама, также подается на осветлитель 2, где соли жесткости осаждаются щелочными во35 дами анионитовых фильтров.

Использование предлагаемого способа подготовки воды обеспечивает, по сравнению с известным способом, следующие преимущества.

40 1. Сокращение жестких стоков, подлежащих утилизации, и исключение дополйи- . тетел ь н ых затрат.

2, Исключение технологических операций водоподготовки, связанных с обслужи45 ванием Na-катионитовых фильтров.

3. Сокращение ассортимента реагентов, используемых при водоподготовке и их экономию.

4. Увеличение объема выработки умяг50 ченной воды при исключении затрат.

Формула изобретения

1.Способ бессточной подготовки воды, включающий стадии умягчения воды и ее

55 обессоливания на Н-катионитовом и ОНанионитовом фильтрах с предварительной обработкой воды известью в осветлителе в присутствии коагулянта и на механическом фильтре, регенерацию Н-катионитового и

0Н-анионитового фильтров кислотой и ще7

1791392

Таблица 1

Доза извести

{Дизв.) . мг — экв л воды, carn. изв. реш

1,4

carn. решен. согл. и ротот. сагл, протот, согл, решен.

Жв

3,00

3,00

3.00

3,00

3,00

2,90

3,10

2,80

320

1,85

2,35

1,55

1,70

1,90

1,65

1,95

2,05

1,65

0,60

- 0,60

0,60

0,60

0,60

0,60

0,60

0,60

0,60

0,25

0,25

0,25

0,10

0,30

0,25

0,25

0,25

0,25

1,10

1,10

1,10

1,10

1,10

1,10

1,20

1,10

1,10

1,45

0,95

1,75

1,60

1,40

1,55

1,35

1,05

1,85

Таблица 2 лочью соответственно с выделением щелочных стоков анионитового фильтра, жестких стоков катионитового фильтра и мягких стоков катионитового и анионитового фильтров в виде раствора солей натрия, обработку отработанных регенерационных растворов и возврат в процесс, отличающийся тем, что, с целью увеличения выработки умягченной вОды, экономии реагентов и упрощения способа за счет сокращения числа технологических операций, умягчение воды осуществляют на Н-катионитовом фильтре, вышедшем на регенерацию по проскоку натрия, при этом регенерацию фильтра после проскока кальция осуществляют путем предварительного пропускания через него мягких стоков анионитовых и катионитовых фильтров, а щелочные и жесткие стоки этих фильтров вместе с коагулянтом направляют в воздухоотделитель осветлителя, расположенным на стадии получения умягченной воды.

2 Способ поп 1, отл и ча ю щ ий с я

5 тем, что рН осветленной воды поддерживают автоматически за счет дозировки щелочных стоков, а известь подают в количестве, рассчитанном по формуле

10 Дизв. = 2Щисх. - Жисх. — Дк, - Жв., где Дизв. — доза извести, мг-экв/кг;

Щисх. — щелочность исходной воды, мгэкв/кг, 15 Жисх. — жесткость исходной воды, мгэкв/кг;

Дк. — доза коагулянта, мг-экв/кг;

Жв, — жесткость стоков, подаваемых в осветлитель, мг-экв/кг.

Жесткость осветл. воды, мг — экв/л

1791392

Составитель В.Ставицкий

Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп

Редоктор Т.Егоровэ!

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

Зак з 131 Тираж Подписное

НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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