СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ Российский патент 1995 года по МПК C02F5/00 

Изобретение относится к способам умягчения воды и может быть использовано в производствах, кондиционирования сливов хвостохранилищ и прудов-осветлителей станции нейтрализации кислых сточных вод.

Известен способ умягчения воды в процессах очистки кислых сточных вод, состоящий в нейтрализации их известковым молоком до рН 9-11 и обработке сорбентами. В качестве сорбента берут природный цеолит клиноптилолит в водородной форме. Для получения водородной формы клиноптилолита его обрабатывают в динамических условиях 1М раствором хлористого аммония до полной отработки сорбента. Затем полученную аммонийную форму клиноптилолита прокаливают в муфельной печи при 300^оС. Навеска клиноптилолита 5 г, скорость пропускания 3-5 мл/мин. Способ позволяет получать очищаемую воду с содержанием сульфата кальция 0,4-0,6 г/дм³ (120-180 мг/дм³ по Ca²⁺).

Цель изобретения повышение степени умягчения.

П р и м е р 1. Кислые рудничные (шахтные) воды, обработанные известковым молоком до рН 9-11, после фильтрации осадка гидроксидов металлов и сульфата кальция пропускают через слой сорбента опок состава, мас. SiO₂ 75-85; Al₂O₃ 5,9-10,4; Fe₂O₃ 2,34-7,2; CaO 0,55-1,3;MgO 0,33-2,13 и крупностью 2-4 мм. Опоки характеризуются высокой степенью пористости материала, значительной удельной поверхностью ( ≈100-120 м²/г) и наличием активного кремнезема (Si(OH)₄) 65-75 мас. что особенно важно при образовании гидросиликатов кальция. Процесс растворения активного кремнезема требует присутствия катализатора, который обладал бы способностью хемосорбироваться на его поверхности. Катализатором, в присутствии которого происходит растворение кремнезема, является гидроксил-ион. При рН 9 кремнезем ионизируется до (ОН)₃SiO^-, а при рН 10 до (ОН)₂ SiO₂^2-.

П р и м е р 2. Пробу кислых шахтных вод, содержащих, мг/дм³: Cu 140; Zn 100; SO₄^2- 5000, нейтрализуют известковым молоком до рН 9-11. Выпавший осадок гидроксидов металлов и сульфата кальция отфильтровывают. Фильтрат, содержащий 800 мг/дм³ Са²⁺, пропускают через слой сорбента со скоростью 0,3-0,5 л/ч, затем анализируют на содержание катионов жесткости (Са²⁺), определяя статическую (СОЕ) и динамическую (ПДОЕ) обменные емкости (см.таблицу). Как следует из таблицы, предложенный способ обеспечивает более эффективное умягчение (т.е. более высокие СОЕ и ПДОЕ по Са²⁺), чем при использовании в качестве сорбента клиноптилолита при одних и тех же условиях.

Способ по изобретению решает экологическую проблему охраны водоемов от загрязнений. Исключается необходимость отчуждения значительных земельных территорий для снижения рН, поскольку обычно этот процесс протекает 5-8 сут и более.

Использование: для умягчения воды. Сущность: кислые сточные воды, нейтрализованные известковым молоком до pH 9 - 11, обрабатывают опоками в качестве сорбента. Степень умягчения повышается за счет увеличения статистической и динамической обменной емкости по Ca²⁺ с 0,78 0,85 и 4,60 4,66 до 1,10 1,23 и 6,25 6,75 мг экв./г. 1 табл.

СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ, включающий обработку нейтрализованных известковым молоком до pH 9-11 кислых сточных вод природным ионообменным кремнийсодержащим сорбентом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени умягчения, в качестве сорбента используют опоки с размером частиц 2 7 мм.