Способ умягчения воды

Авторы патента:

C02F5/02 - умягчение воды осаждением солей, вызывающих жесткость

Владельцы патента RU 2345958:

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ДГТУ) (RU)

Изобретение относится к технологии очистки воды, в частности к способам для получения воды, не содержащей ионов жесткости, и может использоваться как самостоятельно для умягчения высокоминерализованных вод, так и в качестве одного из звеньев в технологии получения деионизованной воды. Способ заключается в умягчении воды ее подщелачиванием в первой емкости при парциальном давлении углекислого газа выше равновесного, кристаллизацией солей кальция и магния во второй емкости при резком понижении давления в присутствии капроновых волокон, при этом регенерация фильтра из капроновых волокон осуществляется путем их периодического встряхивания и промывки потоком обрабатываемой воды через патрубок отвода осадка. Технический эффект - повышение степени снижения жесткости воды, повышение качества регенерации фильтра из капроновой ткани. 1 з.п. ф-лы.

Известен способ очистки сточных вод от органических примесей путем пропускания обрабатываемой воды через фильтр с волокнистой загрузкой и применения для этой цели инертных синтетических волокон [1]. Данный способ позволяет снизить содержание нефтепродуктов и взвешенных частиц в сточных водах. Регенерация волокон осуществляется промывкой обратным током воды.

Недостатком этого способа является недостаточно высокая степень снижения жесткости обрабатываемой воды.

Известен также способ очистки воды, в котором удаление ионов жесткости из природных вод осуществляют в реакторе путем кристаллизации ионов жесткости на поверхности инертного фильтра при добавлении раствора извести или щелочи [2].

Недостатками данного способа очистки воды являются трудности в подборе и приготовлении инертного гранулированного материала, а также невозможность получения низких значений жесткости обрабатываемой воды.

Наиболее близким к предлагаемому является способ умягчения воды, включающий ее подщелачивание, кристаллизацию примесей солей кальция и магния и фильтрацию путем пропускания воды через капроновые волокна [3]. Регенерацию капроновых волокон осуществляют обратным потоком отработанной воды.

Недостатком данного способа умягчения воды является невысокая степень снижения жесткости обрабатываемой воды, необходимость остановки непрерывного процесса обработки воды для регенерации капроновых волокон, а также неполная их очистка.

В основу предлагаемого способа умягчения воды поставлена задача повысить степень снижения жесткости воды, а также поднять качество регенерации фильтра из капроновых волокон.

Поставленная задача достигается в способе умягчения воды, включающем ее подщелачивание, кристаллизацию солей кальция и магния и фильтрацию через капроновые волокна, в котором подщелачивание обрабатываемой воды проводят в первой емкости при парциальном давлении углекислого газа выше равновесного, а осаждение солей кальция и магния на капроновых волокнах осуществляют во второй емкости при резком понижении давления, при этом регенерацию фильтра из капроновых волокон осуществляют путем их периодического встряхивания и промывки потоком обрабатываемой воды через патрубок отвода осадка, а часть образовавшегося осадка возвращают в первую емкость.

Известно, что нарушение карбонатно-кальциевого равновесия при резком падении парциального давления углекислого газа в воде приводит к массовой кристаллизации карбоната кальция как в толще воды, так и на поверхности затравочного материала [4-6].

В предлагаемом способе подщелачивание проводят в первой емкости, в которой еще не нарушается карбонатно-кальциевое равновесие. Во второй емкости происходит резкое падение давления и имеет место массовая кристаллизация в присутствии развитой поверхности капроновых волокон, в результате которого основная масса солей жесткости выпадает в виде твердого осадка как в толще воды, так и на поверхности капроновых волокон. Периодически, по мере накопления твердой фазы солей жесткости во второй емкости, капроновые волокна встряхиваются и потоком обрабатываемой воды отводят через патрубок отвода осадка. Для увеличения общей поверхности, на которой осаждаются соли жесткости во второй емкости, часть осадка возвращают в первую емкость и вместе с водой поступают во вторую емкость, чтобы в процессе массовой кристаллизации увеличить количество выпавшей в осадок солей жесткости.

В предлагаемом способе умягчение воды может быть осуществлено непрерывно без остановки оборудования на промывку капроновых волокон обратным потоком отработанной воды.

Таким образом, подщелачивание обрабатываемой воды в первой емкости при парциальном давлении углекислого газа выше равновесного, осаждение солей кальция и магния на капроновых волокнах во второй емкости при резком понижении давления и регенерацию фильтра из капроновых волокон путем их периодического встряхивания и промывки потоком обрабатываемой воды через патрубок отвода осадка позволяет повысить степень снижения жесткости воды, а также поднять качество регенерации фильтра из капроновых волокон.

Источники информации

1. Вербин В.А., Петровский О.В., Панов В.П. Фильтр с волокнистой загрузкой для очистки сточных вод. Бюллетень НТИ ЦНИИ информ. и тех. эк. Исследований черных металлов, 1981.

2. Гравеленд А. Умягчение воды с применением реакторов, загруженных гранулированными материалами. - American Water Works Association, 1983, v.75, №12, p.619-625.

3. Способ умягчения воды. Гнусин Н.П., Заболоцкий В.И., Алексеева С.Л., Гришин В.И. RU 02027679 С1, 19950127, C02F 1/42, C02F 5/00.

4. Натанов Х.Х. Подготовка геотермальных вод к использованию. - М.: Стройиздат, 1980.

5. Цхвирашвили Д.Г., Тевзадзе Н.У., Калабегашвили Н.Г. Образование карбонатных и солевых отложений в контуре установок. - В кн.: Альтернативные источники энергии: Материалы сов.-итал. симпоз. Ц.З. М.: ЭНИН, 1983.

6. Ахмедов Р.Б., Новиков Б.Е., Ахмедов Г.Я. Стабилизационная обработка геотермальной воды путем ввода затравочных частиц // Промышленная энергетика, 1985, №10, с.61-64.

1. Способ умягчения воды, включающий ее подщелачивание, кристаллизацию солей кальция и магния и фильтрацию через капроновые волокна, отличающийся тем, что подщелачивание обрабатываемой воды проводят в первой емкости при парциальном давлении углекислого газа выше равновесного, а осаждение солей кальция и магния на капроновых волокнах осуществляют во второй емкости при резком понижении давления.

2. Способ умягчения воды по п.1, отличающийся тем, что регенерацию фильтра из капроновых волокон осуществляют путем их периодического встряхивания и промывки потоком обрабатываемой воды через патрубок отвода осадка, а часть образовавшегося осадка возвращают в первую емкость.

Изобретение относится к области обработки воды, в частности к умягчению воды осаждением солей жесткости с помощью затравочного материала. .

Устройство для опреснения воды // 2319668

Изобретение относится к устройствам для опреснения морских и грунтовых вод путем дистилляции и может быть использовано для создания опреснительных установок малой производительности, обеспечивающих на постоянной основе питьевой водой локальных потребителей в регионах, не имеющих централизованного водоснабжения.

Способ очистки воды // 2311347

Изобретение относится к технологии очистки и обессоливания воды, водных растворов солей в промышленности и быту и может быть использовано для очистки питьевой воды, промышленных стоков.

Одноразовый патрон для бытовой системы очистки воды // 2286954

Изобретение относится к устройствам для очистки воды, в частности для снижения жесткости воды. .

Способ очистки подземных вод от железа, марганца и солей жесткости // 2285669

Изобретение относится к области очистки подземных вод от железа, марганца, сероводорода, диоксида углерода и солей жесткости для питьевых целей. .

Способ получения легких сортов чистой магнезии из серпентинита // 2261844

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам получения легких сортов магнезии из серпентинита. .

Способ и установка для уменьшения образования отложений минеральных солей // 2255907

Способ умягчения подземных вод // 2241685

Изобретение относится к водоснабжению, в частности к способам умягчения подземных вод с высокой жесткостью. .

Способ термоумягчения и обезжелезивания воды // 2225848

Изобретение относится к термическому умягчению и обезжелезиванию соленых и жестких вод и может быть использовано при переработке природных вод, в частности при подготовке питательной воды для паровых и водогрейных котлов, а также для приготовления питьевой воды.

Способ получения чистого оксида магния // 2209780

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам получения чистого оксида магния из природного сырья, в частности, из серпентинита. .

Способ стабилизационной обработки воды // 2357930

Изобретение относится к области очистки природных вод, преимущественно геотермальных, и может быть использовано, например, в теплоэнергетике и теплоснабжении

Способ умягчения природных вод // 2390506

Способ снижения содержания ионов кальция в сточных водах // 2411194

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотационным способом с применением оборотного водоснабжения и может быть использовано в других отраслях промышленности, где лимитируется содержание кальция

Способ умягчения природной воды // 2441847

Изобретение относится к технической электрохимии и может использоваться в области водоподготовки

Способ умягчения воды от солей жесткости // 2462422

Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано для очистки питьевой воды, сточных, оборотных вод и прочих стоков химической промышленности

Композиция для снижения жесткости воды // 2483034

Способ умягчения воды // 2522602

Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано как в домашних, так и в производственных условиях для умягчения воды, содержащей большое количество солей жесткости, а также для осветления и очистки оборотных и сточных вод сельского хозяйства, пищевой и химической промышленности. Способ включает механическую активацию путем пропускания потока воды через мембранную систему с отверстиями диаметром d не более 1 мм с соотношением проходного сечения до 10%, при перепаде давления от 0,05 до 0,5 МПа, подщелачивание водным раствором аммиака в количестве 0,003÷0,05 мас.% и выделение из обработанной воды нерастворимого осадка. При этом длину канала отверстий L выбирают из условия L≥10d, где d - диаметр одного отверстия. Выделение из обработанной воды нерастворимого осадка ведут в центрифугах отстойного типа с пульсирующей или шнековой выгрузкой осадка. Технический результат - повышение эффективности процесса умягчения воды, снижение энергозатрат и уменьшение концентрации вводимого подщелачивающего раствора. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Способ умягчения и обезжелезивания воды // 2541017

Изобретение может быть использовано в водоподготовке для умягчения и обезжелезивания воды в системах водоснабжения. Способ включает обработку воды, содержащей бикарбонаты кальция и магния и гидроксид железа, сорбентом в виде фибриллированных целлюлозных волокон, содержащих, в мас.%, не менее 90% волокон с длиной не более 0,47 мм и не менее 50% волокон с длиной не более 0,12 мм, соляной кислотой с образованием дисперсии, которую затем обрабатывают карбонатом и гидроксидом натрия. Полученный композиционный материал выводят из дисперсии методом напорной флотации с получением умягченной очищенной воды. 2 з.п. ф-лы, 3 пр.

Комплексный способ удаления углекислого газа из низкотемпературных вод, содержащих гидрокарбонат-ион. // 2640524

Изобретение относится к очистке низкотемпературных природных и сточных вод. Комплексный способ удаления углекислого газа из низкотемпературных вод, содержащих гидрокарбонат-ион, состоящий в удалении растворенного углекислого газа аэрацией с обеспечением безвозвратности удаления предварительным химическим переводом содержащихся в воде гидрокарбонат-ионов НСО3- в нерастворимые или малорастворимые карбонаты. Технический результат предложенного способа заключается в устранении или уменьшении после окончания аэрации возможности образования растворенного углекислого газа в результате самопроизвольного превращения оставшихся в воде веществ.