СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ВОДЫ Российский патент 1998 года по МПК C02F5/02 

Изобретение относится к очистке воды и может быть использовано для очистки технической воды от солей жесткости в металлургической, химической и других отраслях промышленности.

Известен способ очистки оборотных вод от солей жесткости с применением сульфида бария и углекислого газа [1].

Однако этот способ не позволяет получить значительных показателей очистки оборотной сточной воды от солей жесткости.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является натрий-катионитовый способ умягчения воды [2].

Этот способ не позволяет снизить жесткость технической воды, например 6-17 мгэкв/л до нормы 0,2-0,4 мгэкв/л, расход при этом составляет значительную величину - до 0,2-0,5 кг/м³.

Задачей, решаемой изобретением, является снижение степени жесткости технической воды и расходов на реагенты, используемые для ее умягчения.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе умягчения технической воды, включающем пропускание воды через катионитовые фильтры с последующей из регенерацией, согласно изобретению катионитовые фильтры регенерируют жидкими органическими отходами, содержащими моющие средства общей формулы C_nH_2 n±₁COOK, где n≤17, K - катионный радикал из группы Na, K и H.

Способ осуществляется следующим образом. Очистка технической воды от солей жесткости происходит в широком диапазоне температур (5-30^oC) и pH среды 6-7. Жидкие органические отходы таких производств, как, например, производство моющих средств, сливочного масла, дизельного топлива, содержащие в своем составе моющие средства в виде C_nH2n±1COOK, пропускают через катионитовые фильтры. За время из пропускания катионитовые фильтры насыщаются катионами натрия и наряду с этим происходит образование нерастворимых соединений кальция или магния по реакции:
C_nH2n±1COO^- + Ca²⁺(Mg²⁺) = C_nH2n±1COOCa(Mg)
После промывки от осадка и органических примесей в катионитовые фильтры подают техническую воду для ее очистки от солей жесткости (CaCO₃, MgCO₃ и др).

Вследствие удаления значительного количества катионов Na с солями жесткости катионитовые фильтры требуют регенерации, что и осуществляется органическими соединениями указанного выше состава. Из доза зависит от содержания солей жесткости в технической воде и количества пропускаемой воды через катионитовые фильтры.

Пример. Опыты по снижению жесткости воды проводились в лабораторных условиях с использованием отходов производств дизельного топлива, сливочного масла и мыла. Через катиониовые фильтры пропускались жидкие отходы, содержащие ионы натрия от 5 до 25 г/л, как разбавленной водой, так и без разбавления при pH жидкой фазы от 10 до 13. После насыщения катионитовых фильтров ионом натрия осуществлялась промывка фильтров от осадка дистиллированной водой (в производственных условия оборотной водой), а затем подавалась техническая вода на очистку от солей жесткости, после чего осуществляли регенерацию катионитовых фильтров для дальнейшего использования в процессе очистки.

Параллельно проводились опыты по снижению солей жесткости в технической воде по прототипу с использованием поваренной соли. Опыты проводились при тех же условиях и расходах реагента, что и по предлагаемому способу. При этом NaCl растворялся в воде при тех же концентрациях иона натрия, что и в отходах по предлагаемому способу.

Результаты лабораторных испытаний представлены в таблице. Из них следует, что использование органических отходов различных производств, содержащих моющие средства, приведенной выше формулы, позволяет снизить жесткость воды по сравнению с прототипом с 1,4 - 6,5 мгэкв/л до 0,14 - 0,4 мгэкв/л, а с 19,0 - 52 до 0,2 - 1,5 мгэкв/л, в то время как по прототипу соответственно до 0,3 - 0,8 и 1,0 - 1,7 мгэкв/л.

На основании вышеизложенного следует, что предлагаемый способ по сравнению с прототипом обладает следующими преимуществами: позволяет снизить степень жесткости воды; использовать доступные и недорогостоящие реагенты из числа отходов ряда предприятий; снизить загрязнение окружающей среды за счет утилизации отходов.

Источники информации.

1. Авторское свидетельство СССР N 833579, C 02 F 5/02, 1981.

2. Абрамов Н.Н. и др. Водоснабжение. -М.: Гос. изд. лит. по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1958, с. 409-411 (прототип).

Использование: способ может быть использован для очистки воды от солей жесткости в металлургической, химической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: техническую воду пропускают через катионитовые фильтры. Отработанные фильтры регенерируют жидкими органическими отходами, содержащими моющие средства общей формулы C_nH_{2 n + - 1}COOK, где n ≤ 17, К - катионный радикал из группы Na, K и H. Существенно снижается степень жесткости технической воды. Использование недорогих и общедоступных реагентов из числа отходов различных производств снижает загрязнение окружающей среды за счет утилизации отходов. 1 табл.

Способ умягчения технической воды, включающий пропускание воды через катионитовые фильтры с последующей их регенерацией, отличающийся тем, что катионитовые фильтры регенерируют жидкими органическими отходами, содержащими моющие средства общей формулы
C_nH_2n±1COOK,
где n ≤ 17;
K - катионный радикал из группы Na, K и H.