Способ умягчения воды

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

<11> 77699О

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.03.79 (21) 2737095/23-26 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (51) М. Кл.з С 02 В 1/22

//С 02 В 1/40

Тосударствеииый комитет по делам изобретений и открмтий (53) УДК 628.543 (088.8) (45) Дата опубликования описания 04.01.81 (72) Авторы

ызобретения Г. К. Фейзиев, А. М. Кулиев, Э. А.. Сафиев и М. Ф. Джалилов (71) Заявитель Азербайджанский инженерно-строительный институт (54) СПОСОБ УМЯ ГЧ EH ИЯ ВОДЫ

Изобретение относится к области очистKH воды и может быть;использова но в теплоэнергетике, черной металлургии, химической и:нефтехимической промышленности. Известен способ бвссточного умягчения воды натрий-катионирова нием. Сущность способа заключается в том, что исходную воду фильтруют через катионит,в Na-форме. Регенерацию катионита производят раствором привозной,поваренной соли.

Нейтральные солевые стоки от реге|нерации натрий-катионитных фильтров выпаривают в аппаратах, работающих под,вакуумом.

Затем полученный концентрат захороняют, либо перерабатывают 11).

Недостатком,способа является загрязнение окружающей среды захороняемым концентратом и обработка, связанная с использова нием дорогостоящих нержавеющих сплавов в выпарных аппаратах и потерями тепла греющего пара в них.

Известен также способ умягчения воды, включающий фильтрацию обрабатываемой воды через Na-катионигный фильтр, регепер ацию последнего и садо-известкование отработанных регенерацион ных растворов в осветлителе;

Сущность способа заключается в том, что умягчаемую воду фильтруют через Naкатионитные фильтры. Регенерацию фильтров производят концентрированным раствором солей натрия. Стоки, образующиеся от регенерации катионитных фильтров, пред5 варительно обрабатывают содо-известковым методом в осветлителе, а затем выпаривают в,выпаptных аппаратах и захороняют в специальных «могильниках» t2).

Недостатками способа являются за10 грязнение окружающей среды стоками умягчения и высокая стоимость умягчения, связанная с использованием выпарных аппаратов которые обычно изготовляются из дорогостоящих нержа веющнх сплавов.

15 Целью настоящего изобретения является предотвращение загрязнения окружающей среды и удешевление процесса умягчения.

Поставленная цель достигается описываемым способом умягчения воды, вклю20 чающим фильтрацию обрабатываемой воды через Na-катионитный фильтр, регенерацию последнего и содо-иъвесткование отработа нных регенерационных стоков в осветлителе, при этом содо-известкованные сто25 ки перед фильтрацией воды через Na-катионитный фильтр смешивают с исходной обрабатываемой водой в соотношении

О,ОЗ вЂ” 0,15 м /м, обеспечивающем поддержание постоянной концентрации солей в обрабатываемой воде на протяжении всего

С

776990 цикла умягчения, предпочтительно, в количестве 25 — 80 /о от общего их объема а остальное количество используют для приготовления регенарационного раствора "для натрий-катионитного фильтра.

Отличительным признаком способа является смешивание содо-известкованных стокав,перед фильтрацией воды через натрий-катионитный фильтр с исходной оорабатываемой =о.„ой, сооз ношении 0,03 — 0,15 л /л, обеспечивающем поддержание постоянной концентрации солей в обрабатываемой воде на протяжении, всего цикла умягчен,ия.

Другое отличие заключается в том, что содо-известкованные cTONH смешивают с исходной обрабатываемой водой в количе стзе 25 — 80О/о от общего их объема, а осталыное количество используют для приготовления регенерационного раствора для натрий-катионитного фильтра, Технология осуществлечия слссоба заключается в том, что содо-извесвкован ные стоки после оаветлителя равномерно дозируют на протяжении цикла обработки в поток исходной воды перед умягчением.

При этом в зависимости от типа катионита и состава исходной воды стоки дозируют в исходной BogbI I;IPpo". соотношении 0,03 — 0,1 л /лР. Количество дозируемых стоков апределяется ус",oh é4 поддержания постоявной концентрации солей в обрабатываемой воде,на лротяжении цикла умягчения, а также условием полного использования всего объема стоков во время умягчения, Умягчвние воды осуществля|от в нат,рий-катионитных фильтрах, после чего направляют воду к потребителям умятченйой во bI.

Пбсле истощения натрий-катионитногo фильтра до проскока ионов жесткости, его регенарируют 2,5 — 8o р «ным раствором солей натрия после чего отмывают фильтр от продуктов регенерации. Регенерационные стоки, в состав которых входит отрабо танный регенерационный раствор и часть отмывочной воды, в которой концентрация

"солей жесткости ббльше, чем .в исходной воде, собирают в бак отработанного раствора. Остальную часть отмывочной воды (i35 — 7 0%) собирают в бак для смешания с исходной водоч.

Отработанные регенерационные стоки из бака отработанного раствора .подают в осветлитель, где их подвергают содо-известковой обработке, осаждая тем самым соли жесткости в виде удаляемого шлама.

Содо-известкова нные стоки после осветлителя направляют .в бак смешения с ис ходной водой в,количестве 25 — 80 /о откуда в процессе умягчения их смешивают с исходной водой,,перед фильтрацией последней через натрий-катионитный фильтр, в соопношении 0,03 — 0,1 5 л /лз, обеспечивающем поддержание постояннои концентрации солей в обрабатываемой воде на протяжении всего цикла умягчения. В остальйые содо-известкованные стоки дооавляют необходимое количество поваренной соли или концентрата испарителя для доведения концентрации раствора до 2,5 — 8О/о и используют в следующем цикле реганерации Xa-катионитного,фильтра.

При этом отпадает необходимость в дорогостоящйх выпарных аппаратах для ,тилизации cTQKclB, а некоторое повышение соле "одержания исходной, воды, подаваемой на натрий-.катионитный фильтр, практически не влияет на обменную емкость катионитов и остаточную жесткость фильтрата. .11 р и м е,р 1. B натрий- катио нитном фильтре, загруженном КУ-2-8, объемом

20 1 лэ умягчают исходную воду, имеющую следующий ионный состав, лг-экв/л: Сс,, =.

4,0; С ч„=2,0; См,.= 1,О; С о, = 2,0; Cci =

= 0,1; Снсо,, = 4,0. Объем отработанного

8 /o -ного рагенерационного раствора при

25 удельном расходе, соли,на регенерацию

2 г-экв/г-экв составляет 1,3 лР. Объем отмывочной воды, равен 5 яз. Объем стоков собранных в бак отработанного раствора в процессе регенерации, составляет 6,3 л .

З0 Стоки соло-из весткуют в осветлителе. Концантрация солей натрия в содо-известкоíàíных,стоках составляет 1,6 /о, вследствие разбавления отмывочной водой.

Согласно предложенному способу 80О/о з объема содо-извесжованных стоков, т. е.

5 л, смешивают с исходной водой перед фильтрацией,последней через натрий-,катио итный фильтр в соотношении 0,03 л /л . Остальные 20 /о содо-известкованных

40 стоков, т. е. 1,3 л, используют для приготовления регенерационного раствора натрий- катиэнитного фильтра путем доба|вления в раствор поваренной соли. При этом содержание солей в умягченной воде со4> ставляет 17,2 лг-экв/л, а обменная емкс"ть катионита равна 900 г-экв/л . Умягченную воду направляют для подпитки закрытой теплосети. Удельный расход привозной соли на приготовление,регенерационного раствора составляет 1,7 г-экв/г-экв против

2 г-экв/г-экв по известному способу. Удельный расход смешиваемых в процассе умягчения стоков, составляет 0,03 лз/лз, что обеспечивает поддержание постоянной .концентрации солей в обрабатываемой воде (17,2 лг-экв/л) .на протяжении всего цикла умягчения.

П р и м е,р 2. iB,натрий-катионитном фильтре, за гружен ном 1 лэ КУ-2-8, умягчают исходную воду,с составом, аналогичным,приведенному в примере 1, После проскока жесткости в фильтрат, фильтр регенарируют по противотоку 2,5О/о-ным раствором поваренной соли с удельным

65 расходом 2 г-экв/г-экв. Количество регене776990

Форемула изобретения

Составитель Г. Андреева

Техред И. Пенчко

Корректор С. Файн

Редактор Т. Глазова

Заказ 1888/1485 Изд. № 587 Тираж 1033 Подписное

HHQ «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил, пред. «Патент» рационного раствора составляет 5 м . После регенерации фильтр отмывают умягченной,водой в количестве 5 мз.

Отработанный регенерационный раствор объемом 5 м :и 34% отмывочной воды, объемом 1,7 мз, содо-известкуют в осветлителе. Коицентрация содо-известкованных стоков равна 1,9%. Остальные 3,3 мз отмывочной воды с концентрацией солей жесткости меньше 6 мг-экв/л собирают в бак смешиваемых с исходной водой стоков.

Согласно .предложенному способу 25% содо-известковаиных стоков, т. е. 1,7 мз .направляют в бак,смешиваемых стоков и в процессе умягчения смешивают с исходной водой перед фильтрацией после дней через натрий-катионитный фильтр. Удельный расход смешиваемых стоков при этом составляет 0,06 м /лР, а содержание солей в умягченной воде ра вно 10,6 мг-экв/л, что является допустимым для подпитки открыTbl x теплосетей. О бм ен н ая ем кость,катионита составляет 900 г-экв/лР. Остальные

75% содо-известков а нных стоков объемом

5 л«з с концентрацией .солей натрия 1,9% используют для,приготовления свежего регенерационного раствора путем добавления пова ренной соли. Удельный расход привозной соли на,регенерацию при этом составляет 0,6 г-экв/г-экв.

При использовании низкоемких катионитов типа сульфоугля соотношение смешиваемых с исход ной водой стоков, обеспечивающее поддержание постоянной концентрации солей в обрабатываемой воде, достигает 0,15 мз/лез

Таким образом, использование предлагаемого способа умягчения воды исключает загрязнение окружающей, среды стоками

NB-катионитных фильтров без использования дорогостоящих выпарных аппаратов и снижает удельныи расход реагентов на регенерацию. Если учесть, что стоимость выпарных аппаратов составляет около 95% от общей стоимости, «хвостовой» части водоподготовителыной установки и они требуют большого расхода пара, то исключение этого оборудования и затрат тепла пара позволяет получить большую экономию. Так, :при производительности умягчительной установки 2000 т/ч годовая экономия от применения предлагаемого способа ориентировочно составляет 2,0 млн. рублей.

1. Способ умягчения воды, включающий фильтрацию обрабатываемой воды через натрий-катионитный фильтр, регенерацию последнего и содоизвесткование отработапных регенерационных стоков в осветлителе, отличающийся тем, что, с целью предотвращения загрязнения окружающей среды и удешевления процесса, содоизвесткова нные стоки смешивают с исходной водой перед фильтрацией последней через натрийкатионитный фильтр в соотношении 0,03—

0,15 л«з/мз, обеспечивающем:поддержание

25 постоянной концентрации солей в обрабатываемой воде на лротяжении всего цикла умягчения.

2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что содоизвесткованные стоки для сме30 щения с исходной водой берут в количестве

25 — 80о/о от всего их объема, а остальные

20 — 75% используют для приготовления регенерационного раствора натрий-катионитного фильтра.

Источ ники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Тезисы докладов Всесоюзного .научнотехнического совещания «Термические ме40 тоды обработки воды на тепловых элект ростанциях и задачи научных исследований», Челябинск 1977, с. 64 — 66.

2. «Теплоэнергетика» № 2, 1976, с. 60 (прототип).