u проектного института по очистке технологи вада- .Фав(4а,:.„ сточных вод и использованию вторичных знергоресурсозпредприятий черной металлургии (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД КОТЕЛЬНЫХ

Изобретение относится к водоподго.товке и может быть использовано для обработки сточных вод, образующихся

s котельных при подготовке добавочной воды натрий-катионнрованием.

Сточные воды котельных вЂ” регенерационные и отмывочные воды натрий-катионитовых фильтров и продувочные воды парогенераторов характеризуются высо- 1О кой минерализацией, в связи с чем сброс их в естественные водоемы недопустим. Кроме того, создание бессточных систем водоподготовки обуславливает необходимость полного комплексе ного извлечения из сточных вод солей в виде продуктов., пригодных к утилизации.

Сточные воды Ка-катионитовых фильтров содержат в своем составе хлориды натрия, кальция и магния, причем хло- ® рид натрия (йаС1) составляет 70-75% от общего солесодержания.

B составе продувочиых вод котло)в присутствуют различные соли натрия (NaC1, Nag 504, Na> СОк, Na S10к,йв р04 и др.), причем хлорид натрия и сульфат натрия (Na С1, Ма 60д) в сумме составляют 80-90% общего солесодержания. при этом соли.-являются ценными продуктами и при извлечении их ЗО иэ сточных вод могут быть использованы в народном хозяйстве: НаС1 - в технологии водоподготовки на натрийкатионитовых химводоочистках, йат30Вв стекольной, целлюлозно-бумажной,: текстильной, кожевенной промюшенности н др.

Известен способ обработки про-. ьышленных сточных вод, включающий осаждение фторид-.ионов при добавлении извести, подщелачивание стоков. аммиаком до рН>8, отделение осадков от жидкой фазы, добавление гидроокиси щелочного или щелочно-земельного металла к фильтрату, отгон аммиака и отделение твердЫх веществ от полученного конденсата (1).

Однако данный способ характеризуется неполным извлечением солей из стоков и наличием сбросов в виде маточного раствора, загрязняющего окружающую среду.

Известен такта способ обработки сточных вод натрий-катионитовых фильтров химводоочисток и продувочных вод паропреобраэователей, заключающийся в реагентном умягчении сточных вод натрий-катионитовых фильтров, подаче умягченной воде после отделения шлама в качестве. питательной воды иа

804577 паропреобраэовательную установку (недостача обработанных стоков для питания паропреобразовательной установки пополняется умягченной водой иэ химводоочистки), упаривании сточных вод паропреобразовательной установки в установке двухстадийного действия, причем на первой стадии получают конденсат и рассол, а на второй стадиивЂ” конденсат и смесь солей МаС! и йа 80„ l2).

Недостатками Известного способа являются повышенный расход реагентов для умягчения сточных вод натрий-катионитозых фильтров и неполная обработка сточных вод котельных (не обрабатываются продувочные воды котлов 1, от- 15 сюда неполное извлечение солей иэ сбросных вод котельных.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ обработки солевых стоков ТЭЦ, 20 заключающийся в смешении сточных вод натрий-катионитовых фил тров химводоочисток и продувочных вод паройреобраэователей, упаривании их с получением конденсата и упаренного раствора, отстаивании упаренного раствора в отстойнике с отделением шлама, упаривании осветленного раствора с получением конденсата и кристаллов соли ИаС1 с последующим отстаиванием раствора и центрифугированием сгущенного осадка соли N а С i f37.

Недостатками данного способа являются неполная обработка сточных вод котельных (обрабатываются только продувочные воды иэ паропреобраэовательной установки), отсюда неполное извлечение солей из,.сбросных вод котельных и загрязнение окружающей среды отходами производства в 40 виде маточного раствора или сухого остатка хорошо растворимых солей.

Цель изобретения вЂ” комплексное извлечение. солей из сточных вод котельных с утилизацией солей натрия 45 и предотвращение загрязнения окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, заключающемся в смешении сточных вод натрийкатионитовых фильтров химводоочисток и продувочных вод парогенераторов, упаривании с отстаиванием и центрифугированием, перед смешением проводят упаривание сточных вод натрийкатионитовых фильтров с получением соли NaCI в виде, товарного продукта и 35-40%-ного раствора СаС1 и MgCI, упаривание продувочных вод йарогенераторов до концентрации, при которой не происходит кристаллизация натрие- Щ вых солей после смешения, а именно:

20-ЗОЪ по солям натрия, затем смешивают упаренные стоки, отделяют осадок и нейтрализуют фильтрат соляной или серной кислотой. Полученный раствор, содержащий соли NaCI и Na>SO4,подвергают переработке известными способами с получением

NaC1 и Na

При смешении упаренных сточных вод чатрий-катионитовых фильтров после отделения йаС1 и продувочных вод парогенераторов в растворе могут протекать реакции с обраэованием не растворимых в воде осадков силикатов, фосфатов, сульфатов, карбонатов Са и Mg и хорошо растворимой соли йаС1

В связи с тем, что состав и соотношение компонентов в укаэанных водах не является постоянным и зависит от состава исходной воды, количества вводных реагентов, при смешении этих вод может быть три варианта.

В первом варианте количество компонентов в продувочных водах парогенераторов (Х ), образующих с ионами кальция и магния (У) не растворимые и мало растворимые в воде осадки, стехиометрически равны, т.е. Х=у; во втором варианте Х У; в третьем варианте Х>У.

В первом варианте после смешения предварительно упаренных стоков получают суспензию, в жидкой фазе которой содержатся соли NaC I, Na>S04 и

Са504 . Для ДООчистки От иОнОВ кальция в суспенэию вводят соду (Na

NagS04 и нераствоРимый осадок СаСО .

После отделения твердой фазы и,нейтрализации избытка соды в фильтрате соляной или серной кислотой, жидкая фаза представляет собой 3-х компонентную водно-солевую систему NaCI-йа 50

Н О, из которой выделение солей с получением товарных продуктов производят по одному иэ известных способов.

Во втором варианте после смешения предварительно упаренных стоков получают суспензию, в жидкой фазе которой содержатся соли NaC1, NagSO+, CaSO, СаС1, MgC1ä . Для доочистки раствора от ионов кальция и магния используют известь и соду. При этом в растворе образуются нерастворимые осадки. После отделения твердой фазы и нейтрализации фильтрата соляной или серной кислотой разделение солей NaCI u

Учитывая, что раствор соли CaCI в некоторых производствах мажет быть использован в технологическом процессе, например при получении растворов MgCI из морской воды, получении хлормагниевых щелоков, при наличии потребителей раствора СаС1 и

МдС1 с целью сокращения расхода реагентов смешение сточных вод можно произвести по варианту при X=V.

В третьем варианте после смешения упаренных стоков получают суспензию, 804577 в жидкой фазе которой могут содержаться следующие компоненты: NaC 1, Na ST, Са50,1, 11аОНили йаС1, Na

Na0H, Na,. После отделения твердой фазы при наличии в растворе CaSO4 в фильтрат вводят соду с последующей нейтрализацией ее избытка соляной или серной кислотой, при отсутствии ионов кальция производят только нейтрализацию щелочных компонентов, выделение NaCl и йа 50 производят по известному способу.

Максимально возможное упаривание стоков в известном способе производят с целью сокращения расхода реагентов при доочистке смеси стоков 15 от ионов кальция и магния эа счет того, что растворимость соли CaSO в концентрированном растворе меньше, чем в пресной воде, и смешиваются значительно меньшие количества воды. gp

Упаривание сточных вод натрийкатионитовых фильтров по предлагаемому способу производят до полного выделения соли NaCl для получения, кроме товарного продукта NaCl, раствора солей СаС1 и MgC 1> который может быть использован в случае варианта Х<У (а он наиболее вероятен) частично для смешения, а избыток вЂ” в качестве сырья при наличии потребителя, что приводит также к сокращению расхода реагентов.

В результате использования данного способа для обработки сточных вод котельных представляется возможным полное комплексное извлечение солей иэ сточных вод с получением конденсата, используемого, например, в технологическом процессе химводоочисъок или для подпитки котлов и солей NaÑl и Na SO@ в виде товарных 4р продуктов. Шлам, образующийся при смешении упаренных сточных вод и доочистке их реагентами, направляют на захоронение.

Вследствие того, что шлам состоит 45 из малорастворимых соединений СаСО

Зг

Mg (OH) 2, CaS10>, Ca> (PO+)>, CaSOq, он не представляет опасности с точки зрения загрязнения окружающей среды.

Способ осуществляют следующим образом.

Сточные воды натрий-катионитовых фильтров химводоочисток направляют на упаривание до полного выделения соли йаС1 из раствора. Упаренный раствор (суспензию NaCl) направляют 55 на обезвоживание, в результате .чего получают товарный продукт вЂ” соль

NaCl и фильтрат, который .подают на смешение. Продувочные воды парогенераторов направляют на упаривание д до концентрации, при которой не происходит кристаллизация натриевых солей при смешении. Упаренный раствор подают на смешение. После сме- шения сточных вод при необходимости производят доочистку раствора от ионов кальция и магния введением извести и соды.

Осадок солей, полу. енный в результате смешения и доочистки подают на обезвоживание, в результате чего получают шлам, который направляют на захоронение и фильтрат,. который направляют на нейтрализацию соляной или серной кислотой, после чего раствор, представляющий собой трехкомпонентную водно-солевую систему йаС1-Na SOy -H<0 направляют на двухступенчатое упаривание с отстаиванием и центрифугированием, где получают соли NaC1, йа 50+ и конденсат.

Пример. Обработке подвергают сточные воды состава, указанного в табл.1

3,4 л воды, имитирующей сточные воды натрий-катионитовых фильтров, упаривают до полного выделения из раствора NaCl,,ò.е. до 35-40%-ной концентрации по сумме солей СаС 1 и MgCl„, в данном случае в 50 раз.

Полученную суспензию соли NaCl в количестве 68 мп отфильтровывают пбд вакуумом на воронке Бюхнера до получения 40 мл фильтрата и 59 r со- ли, которую затем подсушивают и производят ее анализ на химический состав. 4,6 л воды, имитирующей продувочные воды парогенераторо, упаривают до концентрации, при которой не происходит кристаллизация атриевых со» лей после смешения, в данном случае до 140 г/л по Na SOg. 153 мл упаренного раствора смешивают с 40 мл фильтрата, полученного при обезвоживании суспенэии NaCl, и после перемешивания часть полученной суспенэии отфильтровывают и в фильтрате определяют остаточную концентрацию ионов кальция и магния. Затем производят при необходимости доумягчение суспензии известью и содой, после чего твердую фазу отфильтровывают на воронке Бюхнера, подсушивают в сушильном шкафу и взвешивают, фильтрат нейтрализуют соляной кислотой и доупаривают с получением солей NaCl u

Nag SOq.

При обработке продувочных вод парогенераторов и сточных вод натрийкатионитовых фильтров получают 98,5% (7919 г) конденсата, 1,1% (89,5 г) соли NaC1, 0,13% (10,4 г) соли NagSOq и 0,27% (21,1 г) нерастворимых солей в виде шлама. Сопоставительные данные по обработке воды известным и пр"длагаемыми способами при обработке 1 м смеси уп,ренных продувочных

3 вод парогенераторов и сточных вод натрий-катионитовыХ фильтров пред.вЂ” ставлены в табл.2.

Кака видно из таблицы по известному способу из сточных вод иэвлекают частично только соль йаС1, отходы, 804577

Таблица 1

2170 4670 496 190 .99,5 143

Продувочиые *,6 воды парогенераторов

3230 1910 состоящие из нерастворимых в воде солей (0,5 г-5,5%) н хорошо растворимых в воде солей (8,4 r-94,5%), направляемые на захоронение, которые не исключают загрязнение окружающей среды, так как растворяясь в воде, они снова попадают в водоемы, загрязняя их.

По предлагаемому способу из сточных вод извлекают в два раза больше товарного продукта - соли NaCl, кроме того, извлекают также соль Na2 S04

4 отходами являются нерастворимые s воде соли, которые в виде шлама направляют на захоронение, предотвращая загрязнение водоемов

Кроме того, при условии полного комплексного извлечения солей из !5 сточных вод с использованием известСточные воды

Ма-катиоиито- 3,4 17400вых фильтров ного способа преимущество предлагаемого состоит в сокращении расхода реагентов, примерно в три раза. Если имеет место вариант Х<у, т.е. солей кальция и магния больше, чем компонентов в продувочных водах, образующих с ними нерастворимые осадки, то при подаче эквивалентного количества солей кальция и магния расход реагентов сокращается в 20 раэ.

Таким образом, преимущество предлагаемого способа перед известным состоит в том, что он предусматрива.ет полное комплексное извлечение солей из сточных вод котельных с утилизацией солей NaC1 и Na>SO, предот2 4 вращение загрязнения водоемов и сокращение расхода реагентов.

804577

Ю О

С0

% ц \

Р аА

<Ч

an с)

Ю О

СО

Са

Щ (э

Ц с1 о

o z

)ч о х

Е Ю

И Ф () сР

РЪ

0 )

Ch 1Р

Р1 Р)

Ю Ю

О о о о

) и

I а

aa)

Р\ о

)-(д о

Ф ц х х

Ф )4 о

2 х х а

) )ч

o e

Ф C

)ч.х о

v) ))) я-й

Ф х с

I)I О

m o х х Ф х о

Х I)I о ц х о х х

Ф Я а и

) с4

)ч с ф ф саа

C 0

Ж + х ) х х )х v

Ф Ixl 9 вЂ” Ф Х

Ф î o и

4 К ф е Ф е о w v z x о а .9 х 5 а м а

a a ю о х ю

). -Ц I)I Ц I)I

804577

Формула изобретения

Составитель Л. Ананьева

Редактор М. Петрова Техред М.Рейвес Корректор М.Демчик

Заказ 10803/35 Тираж 1018 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г; Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ обработки сточных вод котельных, включающий смешение сточных вод натрий-катионитовых химводоочисток и продувочных вод парогенераторов, упаривание их с последующим отстаиванием и центрифугированием, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью комплексного извлечения солей из сточных вод с утилизацией солей натрия и предотвращения загрязнения окружающей среды, перед смешением проводят упарнвание сточных вод натрий-катионитовых фильтров с получением соли NaCl в виде товарного продукта и 35-40%-ного раствора баС1 и И9С1д, упаривание продувочных вод парогенераторов до 20ЗОВ-ной концентрации солей, затем смешивают упаренные стоки и после отделения осадка фильтрат нейтрализуют соляной или серной кислотой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Акц.заявка Великобритании

Р 1289309, кл. С 02 В 1/18, 1977.

2. Термические методы обработки воды на тепловых электростанциях.

Тезисы докладов на Всесоюзном научно-техническом совещании, Челябинск, 1977, с.88.

3. Использование морских и соло, новатых вод на ТЭС и задачи научных исследований. Тезисы докладов на

15 П Всесоюзном научно-техническом совещании, Баку, 1976, с. 194 (прототип).