СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ СУЛЬФАТОВ РЕАГЕНТНЫМ МЕТОДОМ Российский патент 2018 года по МПК C02F1/58 C02F1/52 C02F5/08 C01B17/96 C02F101/10 

Настоящее изобретение относится к методам очистки воды от ионов жесткости и сульфат-ионов и может быть использовано в горнорудной, перерабатывающей промышленности, коммунальном хозяйстве и энергетике при очистке минерализованных сульфатсодержащих вод с высокой жесткостью.

Известны реагентные методы очистки воды от сульфатов, основанные на обработке воды известью и алюминиевыми коагулянтами (Сальникова Е.О. Выбор осадителя при очистке сточных вод от сульфата кальция / Е.О. Сальникова, О.Г. Передерий // Цветные металлы, - 1983. - №12. - с. 22-24).

К недостаткам таких методов следует отнести вторичное загрязнение воды хлоридами при применении гидроксохлоридов алюминия и ионами натрия при применении гидроксоалюмината натрия. При применении гидроксоалюмината натрия происходит значительное защелачивание воды.

Ближайшим по технической сущности к данному изобретению является способ очистки воды от сульфатов с помощью извести и аморфного гидроксида алюминия (RU 2322398, МПК C02F 1/66 (2006.01), C02F 1/57 (2006.01), опубл. 20.04.2008). К недостаткам данного метода следует отнести использование свежеосажденного гидроксида алюминия. Данный реагент быстро теряет свою реакционную способность, а при его получении гидролизом солей алюминия образуются засоленные отходы, которые сложно утилизировать. Кроме того, после обработки воды известью и гидроксидом алюминия для нейтрализации воды через нее продувают углекислый газ или воздух, что значительно усложняет технологию.

В основу изобретения поставлена задача эффективной очистки воды от сульфатов при эффективном умягчении воды, что обеспечит значительное снижение уровня минерализации воды.

Поставленная задача решается тем, что в способе умягчения и очистки воды от сульфатов, включающим обработку воды известью и гидроксидом алюминия, в соответствии с изобретением, после обработки воды известью в нее добавляют гидроксоалюминат натрия и гидроксохлорид алюминия. Воду осветляют отстаиванием и фильтрованием.

Суть способа заключается в том, что, выбирая соотношение между гидроксоалюминатом натрия и гидроксохлоридом алюминия, можно регулировать содержание в очищенной воде хлоридов и ионов натрия при внесении необходимой для эффективного связывания сульфатов количества алюминиевого компонента (гидроксоалюмината). При этом в щелочной среде гидроксохлорид алюминия превращается в гидроксоалюминат кальция, который способствует повышению эффективности очистки от сульфатов за счет соосаждения сульфата и гидроксоалюмината кальция. Это способствует не только повышению эффективности удаления сульфатов и умягчения воды, но и приводит к снижению pH среды без применения углекислоты.

Способ реализуется следующим образом. В воду при перемешивании добавляли известь, гидроксоалюминат натрия и гидроксохлорид алюминия. Раствор перемешивали два часа. Осадок отделяли отстаиванием. Осветленную воду фильтровали, фильтрат анализировали на содержание сульфатов, хлоридов, ионов жесткости и определяли остаточную щелочность раствора. Об эффективности очистки воды предложенным методом и эффективность ее умягчения можно судить из приведенного примера.

Пример. До проб концентратов, образующихся при очистке шахтных вод баромембранным методом ([SO₄^2-]=26,2-65,0 мг-экв/дм³, Ж=24-36 мг-экв/дм³, [Cl^-]=87,0 мг-экв/дм³, Щ=3-20 мг-экв/дм³, минерализация (М)=2200-6700 мг/дм³) объемом 1 дм³ добавляли при перемешивании рассчитанное количество извести, гидроксоалюмината натрия и 2/3 гидроксохлорида алюминия (в отдельных случаях 5/6-гидроксохлорида алюминия). Смесь перемешивали два часа и отстаивали три часа. Осветленную воду фильтровали. В очищенной воде определяли остаточное содержание сульфатов, хлоридов (или минерализацию), остаточную жесткость и щелочность. Результаты, полученные с использованием 2/3 гидроксохлорида алюминия, приведены в таблице 1, с использованием 5/6 гидроксохлорида алюминия приведены в таблице 2.

Изобретение может быть использовано в горнорудной, перерабатывающей промышленности, в коммунальном хозяйстве и энергетике при очистке минерализованных сульфатсодержащих вод с высокой жесткостью. Для осуществления способа проводят обработку воды известью и алюмосодержащим компонентом, причем после обработки воды известью в нее добавляют гидроксоалюминат натрия в количестве, необходимом для эффективного связывания сульфатов, и гидроксохлорид алюминия, который в щелочной среде соосаждает сульфат и гидроксоалюминат кальция. Воду осветляют отстаиванием и фильтрованием. Способ обеспечивает повышение эффективности очистки воды от сульфатов при эффективном умягчении воды, что приводит к значительному снижению уровня минерализации обрабатываемой воды. 2 табл., 1 пр.

Способ очистки воды от сульфатов реагентным методом, включающий обработку воды известью и алюмосодержащим компонентом, отличающийся тем, что после обработки воды известью в нее добавляют количество гидроксоалюмината натрия, необходимое для эффективного связывания сульфатов, и гидроксохлорид алюминия, который в щелочной среде соосаждает сульфат и гидроксоалюминат кальция.