Способ очистки воды от кальция имагния

 

Союз Саеетскик

Соцналнетнчеекив

Республик

<в11837929 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2306.78 (21) 2631807/23-26 с присоединением заявки М (я)м. кл.

С 02 F 1/58

Государствеииый комитет

С.ССР яо делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет (53) УДК 663.632. .462(088.8) Опубликовано 150681 Бюллетень Но 22

Э

Дата опубликования описания 15.06.81 (72) Автор изобретения

E. И. Жирнов

Ордена Трудового Красного Знамени Азер айджанский государственный научно-исследовательск и и проектный

t институт нефтяной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ КАЛЬЦИЯ И МАГНИЯ

Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано при очистке природных вод, содержащих различное количество растворенных и диспергированных веществ, которые имеют непосредственное отношение при определении степени пригодности ее для различных народно-хозяйственных целей.

Известны и широко используются в практике водоподготовки способы очистки от катионов металлов, заключающиеся в щ реводе их в малорастворимые соединения, выделяеьые затем из воды отстаиванием и фильтрованием С13

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки воды от кальция и магния, включающнй обработку щелОчами с последующим отделением выпавшего мало.растворимого осадка гидроокисей (21 .

Недостатком способа является то, что выделяющиеся хлопья, размеры которых колеблются в широких пределах, выносятся из отстойников вместе с осветленной водой и применение его для очиотки воды от ионов Са и Ng недостаточно эффективно. Кроме трго, сам процесс выделения осажденной фазы создает определенные трудности нри осуществлении процесса очистки воды °

Цель изобретения — упрощение и удешевление отделения выпавшего осадка за счет придания осадку свойств плавучести, которое выражается полной концентрацией осадка за.короткий промежуток времени на поверхности воды с образованием четкой границы вода -осадок.

Поставленная цель достигается тем, что в известном споообе воду предварительно обрабатывают углеводородной эмульсией, которая количественно извлекает осадок гидроокисей на поверхность воды . Свежеприготовленная эмульсия должна быть высокодисперс2О ной и концентрированной, так как со временем она разрушается. В качестве углеводородной эмульсии используют тонкодиспергированные в воде углеводородыр преимущественно изоо тан, бензин, авиакомпонент, легкие нефти, причем объемное соотношение углеводорода и воды поддерживают равным 1:3-5. Предпочтительно обработку воды вести при температуре

20-50 С.

837929

Содержание катионов и анионов, мг/л (числитель)и мг-экв/л (знаменатель) Способы

С М9 С 8 SO4 НСО СО RCOO

58,0

4,8

36 О 168 210

1,0 . 3,5 3,4

27 0

0 9

7,5

Исходная вода

Обработанная вода по предлагаемому способу

14 0

0,1

114

:Г,7

53 О 163 61 0 14 О

0,9

Обработанная вода по предлагаемому способу

7 О

0,1

42,0

Т,,1

288

4,7

42 О 163

Г,2 3,5

5 О

0,4

СпОсоб осуществляют следующим образом.

Готовят высокодисперсную концентрированную эмульсию типа углеводород в воде, используя в качестве углеводородов, например, бензин или изооктан. Готовую бело-молочного цвета эмульсию в различном соотношении добавляют в обрабатываемую воду и в течение 10-20 с перемешивают до равномерного распределения эмульсии по всему объему жидкости.

Затем, не прекращая перемешивания, добавляют определенное количество щелочи и по истечению 20-30 с пере-! мешивание прекращают. Через 2-3 мин происходит полное обесцвечивание воды с выделением и концентрацией на ее поверхности шлама, с четкой границей вода-шлам.

Для определения граничных и оптимальных значений вводимых реагентов готовят эмульсии, содержащие соответственно, об.Ъ углеводородной фазы:

20, 25 и 30.

Пример 1. Берут три пробы с исходной водой в количестве 1 л, добавляют к ним эмульсию, содержащую 20 об.Ъ углеводородной фазы (1:5) в количестве соответственно, Кроме того, установлено, что степень очистки исходной воды зависит от температурного фактора, а именно, с увеличением температуры исходной обрабатываемой воды до 50оC степень очистки увеличивается до 85-92%.

Дальнейшее увеличение температуры отрицательно влияет на степень очист-. ки в связи с разрушением вводимой эмульсии; например, при температуре исходной воды 70 С и больше вводимая эмульсия при контакте с горячей водой разрушается с выделением углеводородной фазы из эмульсии.

При этом процесс очистки не наблюдается.

Уменьшение количества вводимой эмульсии ниже 4 г на 1 л исходной воды, содержащей в среднем 200 мг/л ионов кальция и магния, уменьшает г: 4, 6 и 8. Перемешивают смесь и добавляют щелочь в количестве соответственно, гг 0,3; 0,4; 0,5. Смесь слегка перемешивают и после выделения и извлечения осадка производят химический анализ обработанной воды.

Пример 2. В три пробы с исходной водой добавляют эмульсию, содержащую 25 об.ъ углеводородной фазы (1."4) в количестве, г: 4, 6 и 8.

Перемешивают смесь и добавляют щелочь в количестве -,соответственно., г

0,3у 0,4„ 0,5. Смесь слегка перемешивают и после выделения и извлече.ния осадка производят химический анализ обработанной воды.

Пример 3. В три пробы с исходной водой добавляют эмульсию, содержащую 30 об.Ъ углеводородной фазы (1."3) в количестве, г: 4, 6 и 8.

Щ Перемешивают смесь и добавляют щелочь в количестве соответственно, r: 0,3;

0,4 и 0,5. Смесь слегка перемешивают и после выделения и извлечения шлама производят химический анализ обработанной воды.

Средние результаты количественного химического анализа воды приведены в таблице. расход щелочи, но и одновременно снижается степень очистки исходной воды. Увеличение количества вводимой ® эмульсии больше 8 r на,1 л воды резко увеличивает расход щелочи, так как излишки эмульсии для своего выделения требуют больших количеств щелочи, которая в свою очередь увеличивает щелочность обработанной воды, что также нежелательно.

Аналогичные результаты получены и при обработке воды эмульсиями на ос,нове различных углеводородных жидкостей, включая и легкие нефти.

60 Сравнительно высокая степень очистки, сопровождающаяся выделением и концентрацией шлама на поверхности обрабатываемой воды, выгодно отличает предлагаемый способ от изЯ вестного, так как он не требует до837929

Формула изобретения

Составитель Л. Ананьева

Редактор М. Петрова ТехредЖ.Кастелевич Корректор С. Шекмар

Заказ 4340/35 Тираж 1007 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 полнительных затрат на сооружение специального оборудования1 для введения реагентов и их перемешивания могут быть использованы обычные насосы, а удаление осадка с поверхности воды экономически целесообразнее,и упрощает работу по очистке.

Учитывая, что в паровых котлах, охлаждающих системах и прочих теплоэнергетических аппаратах на поверхности нагрева или охлаждения в результате ряда физико-химических процессов образуются твердые отложения накипь, состоящая в основном иэ карбоната кальция, изобретение может быть применено и в этой области.

1. Способ очистки воды от кальция и магния, включающий обработку щелочью с последующим отделением выпавшего осадка, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удешевления отделения образовавшегося осадка за счет придания осадку свойств плавучести и концентрирования его на поверхности, воду предварительно об. рабатывают углеводородной эмульсией.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве угле-. водородной эмульсии используют диспергированные в воде нефть, иэооктан, авиакомпоненты, бензин при объемном соотношении компонентов углеводородвода, соответственно 1:3-5.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что очистку воды ведут при температуре 20-50 С. С Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Проскуряков B. A. и Шмидт П. И.

Очистка сточных вод в химической промьааленности. "Химия", 1977, 13520 138.

2. Клячко В. А. и Анельцин И. Э.

Очистка природных вод. М., 1971, г. 249.