СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ Российский патент 2009 года по МПК C02F5/02 

Изобретение относится к технологии очистки воды, в частности к способам для получения воды, не содержащей ионов жесткости, и может использоваться как самостоятельно для умягчения высокоминерализованных вод, так и в качестве одного из звеньев в технологии получения деионизованной воды.

Известен способ очистки сточных вод от органических примесей путем пропускания обрабатываемой воды через фильтр с волокнистой загрузкой и применения для этой цели инертных синтетических волокон [1]. Данный способ позволяет снизить содержание нефтепродуктов и взвешенных частиц в сточных водах. Регенерация волокон осуществляется промывкой обратным током воды.

Недостатком этого способа является недостаточно высокая степень снижения жесткости обрабатываемой воды.

Известен также способ очистки воды, в котором удаление ионов жесткости из природных вод осуществляют в реакторе путем кристаллизации ионов жесткости на поверхности инертного фильтра при добавлении раствора извести или щелочи [2].

Недостатками данного способа очистки воды являются трудности в подборе и приготовлении инертного гранулированного материала, а также невозможность получения низких значений жесткости обрабатываемой воды.

Наиболее близким к предлагаемому является способ умягчения воды, включающий ее подщелачивание, кристаллизацию примесей солей кальция и магния и фильтрацию путем пропускания воды через капроновые волокна [3]. Регенерацию капроновых волокон осуществляют обратным потоком отработанной воды.

Недостатком данного способа умягчения воды является невысокая степень снижения жесткости обрабатываемой воды, необходимость остановки непрерывного процесса обработки воды для регенерации капроновых волокон, а также неполная их очистка.

В основу предлагаемого способа умягчения воды поставлена задача повысить степень снижения жесткости воды, а также поднять качество регенерации фильтра из капроновых волокон.

Поставленная задача достигается в способе умягчения воды, включающем ее подщелачивание, кристаллизацию солей кальция и магния и фильтрацию через капроновые волокна, в котором подщелачивание обрабатываемой воды проводят в первой емкости при парциальном давлении углекислого газа выше равновесного, а осаждение солей кальция и магния на капроновых волокнах осуществляют во второй емкости при резком понижении давления, при этом регенерацию фильтра из капроновых волокон осуществляют путем их периодического встряхивания и промывки потоком обрабатываемой воды через патрубок отвода осадка, а часть образовавшегося осадка возвращают в первую емкость.

Известно, что нарушение карбонатно-кальциевого равновесия при резком падении парциального давления углекислого газа в воде приводит к массовой кристаллизации карбоната кальция как в толще воды, так и на поверхности затравочного материала [4-6].

В предлагаемом способе подщелачивание проводят в первой емкости, в которой еще не нарушается карбонатно-кальциевое равновесие. Во второй емкости происходит резкое падение давления и имеет место массовая кристаллизация в присутствии развитой поверхности капроновых волокон, в результате которого основная масса солей жесткости выпадает в виде твердого осадка как в толще воды, так и на поверхности капроновых волокон. Периодически, по мере накопления твердой фазы солей жесткости во второй емкости, капроновые волокна встряхиваются и потоком обрабатываемой воды отводят через патрубок отвода осадка. Для увеличения общей поверхности, на которой осаждаются соли жесткости во второй емкости, часть осадка возвращают в первую емкость и вместе с водой поступают во вторую емкость, чтобы в процессе массовой кристаллизации увеличить количество выпавшей в осадок солей жесткости.

В предлагаемом способе умягчение воды может быть осуществлено непрерывно без остановки оборудования на промывку капроновых волокон обратным потоком отработанной воды.

Таким образом, подщелачивание обрабатываемой воды в первой емкости при парциальном давлении углекислого газа выше равновесного, осаждение солей кальция и магния на капроновых волокнах во второй емкости при резком понижении давления и регенерацию фильтра из капроновых волокон путем их периодического встряхивания и промывки потоком обрабатываемой воды через патрубок отвода осадка позволяет повысить степень снижения жесткости воды, а также поднять качество регенерации фильтра из капроновых волокон.

Источники информации

1. Вербин В.А., Петровский О.В., Панов В.П. Фильтр с волокнистой загрузкой для очистки сточных вод. Бюллетень НТИ ЦНИИ информ. и тех. эк. Исследований черных металлов, 1981.

2. Гравеленд А. Умягчение воды с применением реакторов, загруженных гранулированными материалами. - American Water Works Association, 1983, v.75, №12, p.619-625.

3. Способ умягчения воды. Гнусин Н.П., Заболоцкий В.И., Алексеева С.Л., Гришин В.И. RU 02027679 С1, 19950127, C02F 1/42, C02F 5/00.

4. Натанов Х.Х. Подготовка геотермальных вод к использованию. - М.: Стройиздат, 1980.

5. Цхвирашвили Д.Г., Тевзадзе Н.У., Калабегашвили Н.Г. Образование карбонатных и солевых отложений в контуре установок. - В кн.: Альтернативные источники энергии: Материалы сов.-итал. симпоз. Ц.З. М.: ЭНИН, 1983.

6. Ахмедов Р.Б., Новиков Б.Е., Ахмедов Г.Я. Стабилизационная обработка геотермальной воды путем ввода затравочных частиц // Промышленная энергетика, 1985, №10, с.61-64.

Изобретение относится к технологии очистки воды, в частности к способам для получения воды, не содержащей ионов жесткости, и может использоваться как самостоятельно для умягчения высокоминерализованных вод, так и в качестве одного из звеньев в технологии получения деионизованной воды. Способ заключается в умягчении воды ее подщелачиванием в первой емкости при парциальном давлении углекислого газа выше равновесного, кристаллизацией солей кальция и магния во второй емкости при резком понижении давления в присутствии капроновых волокон, при этом регенерация фильтра из капроновых волокон осуществляется путем их периодического встряхивания и промывки потоком обрабатываемой воды через патрубок отвода осадка. Технический эффект - повышение степени снижения жесткости воды, повышение качества регенерации фильтра из капроновой ткани. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ умягчения воды, включающий ее подщелачивание, кристаллизацию солей кальция и магния и фильтрацию через капроновые волокна, отличающийся тем, что подщелачивание обрабатываемой воды проводят в первой емкости при парциальном давлении углекислого газа выше равновесного, а осаждение солей кальция и магния на капроновых волокнах осуществляют во второй емкости при резком понижении давления.2. Способ умягчения воды по п.1, отличающийся тем, что регенерацию фильтра из капроновых волокон осуществляют путем их периодического встряхивания и промывки потоком обрабатываемой воды через патрубок отвода осадка, а часть образовавшегося осадка возвращают в первую емкость.