Способ обработки сточных вод ионообменных обессоливающих установок

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 02 F 5/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ воды 0,05-мг-экв/л, 1 ил. 3 табл.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4897433/26 (22) 28,12.90 (46) 28,02,93. Бюл, ¹ 8 (71) Московский научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт "Мосводоканалниипроект" (72) В.В. Зенков, О.Ю, Кузнецов и О,О. Тарасов (56) Авторское свидетельство СССР № 994439, кл. С 02 F 5/06, 1981, Авторское свидетельство СССР

¹ 1039898, кл. С 02 F 5/02, 1983. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД

ИОНООБМЕННЫХ ОБЕССОЛИВАЮЩИХ

УСТАНОВОК

Изобретение относится к области обработки минералиэованных вод и может быть использовано на химводоочистках предприятий химической, машиностроительной промышленности, теплоэлектроцентралей.

Цель изобретения — ускорение процесса путем увеличения скорости осветления, воды при осаждении твердой фазы карбоната кальция из обработанных сточных вод, а также повышение степени ее умягчения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе обработки сточных вод ионообменных обессоливающих установок, включающем разделение щелочных сточных вод на две части в отношении 3:7, смешение кислых и большей части щелочных сточных вод (20%) до щелочной среды, обработку

Я2 1798330 А1 (57) Использование: обработка минерализованных вод на химводоочистках предприятий химической, машиностроительной промышленности, теплоэлектроцентралях.

Сущность: щелочные воды разделяют на две части в отношении 3;7, кислые воды смешивают с большей частью щелочных вод, образующуюся суспензию разделяют на две части 50 — 60%:40 — 50, первую часть суспензии обрабатывают углекислым газом, смешивают с второй частью суспензии и меньшей частью щелочных вод, после чего осветляют и отделяют осадок от умягченной воды, Способ позволяет увеличить скорость осаждения твердой фазы в 4-5 раз и повысить степень умягчения воды до остаточного содержания кальция и жидкости отходящими газами и отделение осадка, после смешения кислых и большей части щелочных сточных вод разделяют образовавшуюся суспенэию на две части — соответственнО на

50-60% и 40 — 50, обрабатывают первую часть суспензии карбонизирующим газом до перевода гидратной щелочности в карбонатную и смешивают со второй частью суспенэии и второй частью щелочных сточных вод, затем отделяют от умягченной воды твердую фазу карбоната кальция и гидрооксида магния.

Преимуществом предложенного способа является то, что разделение суспензии, образовавшейся после смешения кислых и большей части щелочных сточных вод(70%), на две части соответственно, — 50-60 и

40-50% и обработка первой части 50-60

1798330 суспензии карбонизирующим газом позволяет экономить расход карбонизирующего газа и использовать соединения магния, содержащиеся в кислых сточных водах в качестве коагулянта на последующих стадиях обработки сточных вод, Смешейие воды, обработанной карбонизирующим газом, со второй частью суспензии 40 — 50 и меньшей частью щелочных сточных вод (30 ) приводит к образованию суспензии с твердой фазой гидрооксида магния и карбоната кальция. В данном случае соединения магния, содержащиеся в исходных кислых сточных водах, играют роль коагулирующей добавки для ускорения выделения карбоната кальция из воды. Скорость осаждения твердой фазы по предложенному способу s 4-5 раз превышает скорость осаждения по известному способу, Разделение суспензии в соотношении. первая часть — менее 50%, а вторая — более

50%, приводит к снижению скорости осаждения твердой фазы (см, табл. 1. on, 4,5) и к повышенному содержанию в обработанной воде соединений кальция. Разделение суспензии в соотношении: первая часть — более

60, а вторая — менее 40%, приводит к снижению скорости осаждения твердой фазы и к повышенному содержанию в обработанной воде соединений магния

Разделение щелочных сточных вод в соотношении: первая часть — менее 70, а вторая — 30 j, приводит к повышенному содержанию жесткости в обработанной воде, Разделение щелочных сточных вод в сооТношении; первая часть — более 70%, а вторая — менее 30, приводит к повышенному содержанию кальция в обработанной воде и увеличению расхода углекислого газа на карбонизацию.

Предлагаемый способ поясняется чертежом.

Способ осуществляется следующим образом.

В процессе регенерации со стадий регенерации и отмывки Н-катионитных фильтров 1, кислые сточные воды подают в аппарат 2. Щелочные сточные воды, образо вавшиеся в процессе регенерации со стадии отмывки OH-анионитных фильтров 3, разделяют на две части — 70 и 30, Одной частью этих вод (707ь) обрабатывают кислые сточные воды в аппарате 2 до щелочной среды с образованием суспензии с твердой фазой гидрооксида магния. Вторую часть щелочных сточных вод (30 ) направляют в аппарат 4. Разделяют образовавшуюся в аппарате 2 суспенэию на две части; Первую часть суспензии 50-60% обрабатывают уг50

0,5 мг-зкв/л, жесткость — 2,25 мг-зкв/л.

Проведено пять опытов по умягчению сточных вод. Примеры 2-5 аналогичны примеру 1.

Результаты опытов по умягчению сточных вод ионообменной обессоливающей установки представлены в табл. 2.

Иэ табл, 1 видно, что скорость осаждения твердой фазы в обработанной воде по предложенному способу(опыт 2) превышает скорость осаждения карбоната кальция по лекислым газом в аппарате 5 до перевода гидратной щелочности в карбонатную, смешивают ее со второй частью суспенэии

40-50 — из аппарата 2 и второй частью

5 щелочных сточных вод (30%) из аппарата 4 до образования твердой фазы гидрооксида магния и карбоната кальция и подают в аппарате 6, 8 аппарате 6 происходит отделение твердой фазы от жидкости путем

"0 осаждения, осветленную воду направляют потребителю, а шлам отводят в шламонакопитель.

Пример 1. Кислые сточные воды с рН

1,9 образующиеся в процессе регенерации

Н-катионитовых фильтров 1 (co стадий регенерации и отмывки — состав приведен в табл. 1), подают в аппарат 2 в количестве

80 мэ, Опыт проведен на регенерационно-отмывочных сточных водах обессоливающей установки цеха химводоочистки ТЭЦ ПО

"ЗИЛ".

Щелочные сточные воды с рН 12,6, образующиеся в процессе регенерации OH25 анионитовых фильтров 3 {со стадии отмывки). разделяют на две части — 70% и

30%, Одной частью этих вод (70%) в количестве 20 м обрабатывают .кислые сточные воды в аппарате 2 до щелочной среды (рН

30 t2,3) с образованием суспензии с твердой фазой гидрооксида магния. Вторую часть щелочных сточных вод (30 ) в количестве

8,6 м направляют в аппарат 4, Разделяют з . образовавшуюся в аппарате 2 суспензию на

35 две части, Первую часть суспензии (80 ) обрабатывают углекислым газом в аппарате

5 до перевода гидратной щелочности в карбонатную (pH 7), смешивают ее со второй частью суспензии (20%) иэ аппарата 2 и вто40 рой частью щелочных сточных вод из аппарата 4 до образования суспензии с твердой фазой гидрооксида магния и карбоната кальция (рН 10,4) и подают в аппарат 6. Воду пропускают через кипящий слой гидроокси45 да магния и карбоната кальция.

Шлам из средней части аппарата 6 отводят в шламоуплотнитель, Осветленная умягченная. вода, отводимая из верхней части, имеет следующий состав: кальций

1798330

Таблица 1

Щелочность, Mr экв

Жесткость, мг-зкв. л

Сульфаты, мг-экв.

Наименование сточной воды

Кальций, мг"экв

КислотрН ность, Mr-экв

202

1,9

27

Следы

12,6

780

Следы

Таблица 2 известному способу (прототип) в 5,2 раза, и скорость осаждения гидроксида магния — в

4,3 раза. Наиболее благоприятными условиями обработки сточных вод по предложенному способу являются условия опытов 2 и 3, разделение суспензии после смешения кислых и щелочных вод на две части — 50 — 60% и 40—

50% — приводит к получению максимальных скоростей осаждения твердой фазы соответственно — 1,3 и 1,35 мм/с и минимальной жесткости обработанной воды.

Разделение суспензии на две части в соотношении 80% и 20% (опыт 1), 20 — 40% и

60-80% (опыты 4 и 5) приводит к снижению скорости осаждения твердой фазы и повышенному содержанию магния и кальция в очищенной воде, В табл. 3 представлены конкретные данные по влиянию щелочных сточных вод на качество обработанной воды. Разделение суспензии, образовавшейся после смешения кислых и щелочных сточных вод на две части, в опытах проводилось в соотношении 50% и 50%., Из табл, 3 видно, что разделение щелочных сточных вод в соотношении 85% и 15% приводит к повышенному содержанию жесткости в обработанной воде (7 мг-экв/л).

Разделение щелочных сточных вод в соотношении 50% и 50% приводит к повышенному содержанию кальция s обработанной воде и увеличению расхода углекислого газа на карбонизацию, Кислые сточные воды со стадий регенерации и отмывки

Щелочные сточные воды со ста ии отмывки

Таким образом, по сравнению с известным, предложенный способ обработки сточных вод ионообменных обессоливающих установок позволяет увеличить скорость

5 осаждения твердой фазы в 4 — 5 раз, а также повысить экономичность процесса за счет уменьшения габаритных размеров аппаратов и повысить степень умягчения полученной воды.

Формула изобретения

Способ обработки сточных вод ионообменных обессоливающих установок, вклю15 чающий раздьление щелочных сточных вод на два потока, смешение кислых и щелочных сточных вод, обработку карбонизирующим газом, осветление с последующим отделением осадка и умягченной воды, о т20 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения скорости осветления воды и степени ее умягчения, щелочные сточные воды разделяют на две части в отношении 3:7, кислые сточные воды смешивают с большей

25 частью щелочных сточных вод, образующуюся после смешения суспензию разделяют на две части, составляющие 50-60 и 4050% соответственно, первую часть суспензии обрабатывают углекислым газом, 30 смешивают с второй частью суспенэии и меньшей частью щелочных сточных вод, после чего осветляют и отделяют осадок от умягченной воды, 1798330

Продолжение табл. 2

ЛИФ опыта

Ха акте истики мягченной во ы

Жесткость, мг-экв/л

Кальций, мг-экв!л

0,8

1,0

Характеристики очищенной сточной воды по известному способу (прототип)

Характеристики очищенной сточной воды по известному способу (прототип

0,25сасоз

0,8

1,0

0,3мо(дн)

Таблица 3

МАМ авьчмь!

Юой

Составитель H. Родченкова

Редактор T. Горячева Техред M,Моргентал Корректор Т, Палий

Заказ 750 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Первая часть суспензии, об.g

Вторая часть суспенэии, об. $

Скорость осаждения твердой фазы, мм/с