СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОДЫ Российский патент 1997 года по МПК C02F1/42 

Изобретение относится к области водоподготовки и может быть использовано на теплоэлектростанциях, химкомбинатах и других предприятиях, имеющих обессоливающие установки.

Известен способ обработки воды, включающий пропускание ее через сильноосновной анионит в C1- форме [1]
В соответствии с этим способом ионитовый фильтр, загруженный анионитом типа АВ-17, регенерируют поваренной солью, а затем фильтруют обрабатываемую воду. При пропускании обрабатываемой воды через анионит происходит замена анионов HCO-3

этой воды на CI^-, т.е. снижается щелочность этой воды.

Щелочность обрабатываемой воды уменьшается без изменения солесодержания, что является недостатком способа.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ частичного обессоливания воды на H-OH-ионитовых фильтрах [2]
В соответствии со способом H-катионитовый фильтр, загруженный катионообменным материалом, регенерируют раствором кислоты, а OH-анионитовый фильтр, загруженный слабоосновным анионитом типа АН-31, раствором щелочи. Обрабатываемую воду последовательно пропускают через отрегенерированные H-катионитовый и OH-анионитовый фильтры. На H-катионитовом фильтре происходит замена всех катионов обрабатываемой воды на H⁺, на OH-анионитовом фильтре анионов сильных кислот на OH^-, т.е. осуществляется процесс обессоливания воды.

Недостатком способа является большой расход щелочи на регенерацию OH-анионитового фильтра.

В основу предлагаемого изобретения положена задача сокращения расхода технической щелочи на регенерацию OH-анионитового фильтра.

Поставленная задача решается тем, в предлагаемом способе обработка воды также производится на H-катионитовом и OH-анионитовом фильтрах. Технология H-катионирования воды при этом не изменяется.

Технология OH-анионирования отличается тем, что в режиме регенерации через OH-анионитовый фильтр пропускают исходную воду, содержащую анионы щелочности. При этом происходит процесс регенерации анионита, который может быть описан следующим образом:


Таким образом в результате пропускания исходной воды анионит переходит в OH-форму. При этом из-за малой концентрации бикарбонатов в исходной воде практически полная регенерация анионита будет происходить только после пропускания достаточно большого количества этой воды. Поэтому на практике может оказаться целесообразным осуществлять частичную регенерацию OH-анионитового фильтра исходной водой с дополнительной регенерацией уменьшенным расходом едкого натра.

Через отрегенерированные H-катионитовый и OH-анионитовый фильтры в режиме обессоливания последовательно пропускают обрабатываемую воду.

Таким образом OH-анионитовый фильтр будет работать попеременно в режиме пропускания исходной воды и в режиме фильтрования H-катионированной воды.

Пример. Процесс обработки воды производился при использовании двух колонок диаметром 3 см, загруженных на высоту 2 м соответственно катионитом КУ-2-8 и анионитом АН-31. Колонка с катионитом была отрегенерирована 20 л 2% -ного раствора серной кислоты. Через колонку с анионитом пропускали исходную воду, содержащую, мг-экв/л: Ca²⁺=3, Mg²⁺=1, Na⁺=1, HCO-3

3, CI^-=1, SO2-41. Затем производили фильтрование этой воды последовательно через колонку с катионитом и колонку с анионитом. На выходе колонки с катионитом контролировали кислотность, на выходе колонки с анионитом щелочность и общее солесодержание. Процесс фильтрования воды считался завершенным при резком изменении качества фильтрата, объясняемого исчерпанием обменной емкости ионообменного материала.

Было проведено несколько циклов регенерации и обработки воды на колонках, в том числе с регенерацией OH-анионитового фильтра одним едким натром, а также исходной водой и едким натром, пропускаемых последовательно. Для регенерации использовался 4%-ный NaOH.

Результаты экспериментов приведены в таблице.

Таким образом для достижения обменной емкости анионита 659-667 г-экв/м³ можно осуществлять его регенерацию исходной водой, исходной водой и едким натром, раствором едкого натра, что позволяет сделать вывод о возможности осуществления процесса по предлагаемой технологии.

Использование: водоподготовка на теплоэлектростанциях, химкомбинатах и других предприятиях, имеющих обессоливающие установки. Сущность способа: предлагается при обессоливании воды на H-OH-ионитовых фильтрах регенерацию OH-анионитового фильтра производить исходной водой. 1 табл.

Способ обработки воды, включающий пропускание ее через Н-катионитовый и ОН-анионитовый фильтры до их истощения и регенерацию фильтров, отличающийся тем, что регенерацию ОН-анионитового фильтра проводят исходной водой.