Способ регенерации натрий-катионитных фильтров Советский патент 1983 года по МПК C02F1/42 C02F1/42 C02F101/10 C02F103/00 

сд

Nt;

00 Изобретение относятся к обработке воды катионитами и может быть использовано при умягчении воды. Известен снособ очистки сточных вод включающий смещение прощувочных вод парогенератора с отработавшим раствором натрийкатионитных фильтров, обработку смеси известью, добавление суль фата натрия, термохимическое умягчение и использование умягченного раство ра для регенерации натри -катионитных фильтров Недостатками известного способа я& ляются необходимость использования продувочных вод парагенератора и пригменение сульфата натрия при умягчении в термоумягчителе. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемом результату является способ регенерации ионитов раствором сульфата натрия ко№. центрадией 6 г/л 2j . Недостатками известного способа являются низкая ст& пень регенерахши катионита и большой объем сбросиых вод. Целью изобретения является повышение степени регенерации и сокращение сбросов. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регенерации натрий-катионитйвых фильтров, по которок у регенерацию ведут 2-5% -ным оборот ным раствором сульфата натрня, еодер жащим гексаметафрсфат натрия. При. это в качестве оборотного раствора сульфата натрия ися1О«ьзуют отработавший pacfi вор, 1фёйварительно подвергнутый известкованию известью, взятой в колв честве, эквивалентном концентрацш о ионов магния в растворе и термохимиче кому умягчению, который содержит гевсаметафосфат натрия в количестве, рассчитываемом по формуле , где р - доза гексаметафосфата натрия, МГ/Л С - концентрация ионов кальция в отработавшем регенерационном растврре, мг-экв/л. Кроме того, доза извести, подава&мая на стадию известкования отработавшего раствора эквивалентна концентр шш ионов магния в отработавшем рас воре. Способ осуществляют следующим образом. Регенерацию ведут 2-5%-нь1М оборотным раствором сульфата натрия, содерушщим гексаметафосфат. Применение раствора с концентрацией менее 2% приводит к уменьшению рабочей емкости катионита по ионам жесткости, которые являют ся двухвалентными. Увеличение концентрации сульфата натрия свыше 5% не приводят к повышению емкости катионита, но существенно усложняет процесс. Поэтому оптимальным диапазоном ко центраций сульфата натрия является 2- 5%. Однако при этом наблюдается выпадение гипса (сульфата кальция) в объ&ме катионита, что снижает его рабочую емкость и увеличивает остаточную жест кость фильтрата и расход воды на отмывку катионита. Для предотвращения выпадения гипса и стабилизации пересыше ного раствора сульфата кальция на срок не менее 4 ч в регенерашюнный раствор добавляют различные дозы гексаметафоо фата натрия в зависимости от кйшент. рации ионов кальция в отработавшем регенерацйонном растворе. Гексаметафосфат натрвя обладает наилучшими стабилизирующими свойствами для сульфата кальция. Применение оргофосфагов, например тринатрийфоофата, приводит к прот эвопйложнсялу результату , так как образуются нерастворимые, выпадающие сопи кальция. Кро ме того, при высоких температурах (выше ) гексаметафосфат натрия теряет свои стабилизирующие свойства, гидролизуясь в ортофосфат и не препят ствует вьшадешпо сульфата кальция в осадок, что является обязательным уоловием для повторного использования отработанного регенерапионнсго раствора с применением термохимического умягчения. Сравнительные данные доз гексаметафосфата натрня полученные экспериментально я расчитанные по формуле в зависимости от содержания ьионов кальция в отработавшем растворе приведишя в табл. 1.

Т.а б л в ц а 1

1. СПСУСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ НАТРИЙ-КАТИОНИТНЫХ: ФИЛЬТРОВ раствором сульфата натрия с получением отработавшего раствора, о т л и ч а ющ и и с я г&л, что, с цепью повышения ; степени регенерации последнюю ведут 2-5%-ным об отным раствсфом сульфата натрия, содержащим гексаметафосфат натрия. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а 1о щ и ft с я тем, что обррошый раствор сульфата нахрия содержит гексаметафосфат натрия в количестве, расетвтываемом по формуле, i)-5,6-10- C, где 3) - доза гексамегафосфата на-ррия, мг/л; С концентрация ионов кальция в отработавшем регенерациониом растворе, мг -экв/л. 3.Способ по п. 1, о т л я ч а 10тц и и с я тем, что с целью сокрвтввзш сбросов j в качестве оборотного раствсч сульфата натряя используют ахработавший раствор, цредваритвпьно тый известкованию и термохимическому умягчению. 4.Способ по п. 3, о т л и ч а ющ и и с я тем, что при иавестковашш отработавшего раствсфа доза известя эквивалента концентрации ионов магния . ; в отработавшем раств(фе.

Доза No РОзобеспе- ° °Р чнвающая 4-чзс часовую стабвлвзашпо

Из опыта1ОДля повторного использования отра багавшнй регенерацконяый раствор под вертают взвесткованшо для удалешш гядрооквси магавя по формуле 504.))l -CaS04. В свази с этим необходимая доза эквивалентна концентрации ионо магния в отработавшем растворе. Применение термогхимического умяг чевх1я отработавшего раствора обусловлено необхощшгостью удаления из него ионов жесткости, преимущественно, в видесульфата кальция, pacTBqpHMOCTb которого с повышением температуры сушественно снижается и при 15О-160 со ставляет всего 3-5 м1 -экв/л. Наличие в термоумягчигеле гидроокиси Maj ния значительно ухудшает процесс ооКрепость регенерационного раствора, %

Удельный расход регеиерационного раствора,

Ёмкоста. катионита без

гексаметафосфата натрия

1 -экв/м 270

Емкость катионита с гексвметафосфатом натрия г- кв/м27О

Как видно из табл. 2 регенерация натрий-катионитного фильтра 2-5%-ным раствором сульфата натрия лосле предварительного термеосимического умяг

50

110

80

1,55

1,88

1i,49

3,75

27О155- 116

Выпадание гипса в загрузке

27а260

240

чения к фосфотяр ташш повышает сте пень регенерации, за счет многохра ного применения регенерационного раство ра понижается удельный расход сульф 87,4117,4 ветления воды и повышает остаточную жесткость после термоумягч геля. Этим обусловлено удаление магния Из раствора перед термоумягчителем. Пример. Проводят несколько фильтроциклоБ на фильтре диаметром ЗО мм при высоте загрузки катионита (сульфоуголь) 200 мм, Регенерацию проводят 2 - 5%-ным слфаботанным раствором после термохимической обработки и фосфотировании, при скорости пропускания раствора 5 м. На умягчение подают пресную воду с жесткостью 7,4 мг экв/л и солесоде1 -жанием 556 мг/л. Сравнительные данные, полученные при регенерации натрий катжжитыого. фильтра при Удельном расходе сульфата натрия 25О г/г-экд, П1шведёны в табп 2. Т а б л и а а 2

та, натрия, а применение более крепких реген мшЕонных уменьшает объемы регенерационных растворов.

(-)тработавший регенера1юонный раствор полученный 2%-ным раствором супь- ,5 фата натряя, содержащий мг-экв/п:

AR ; 9lHa 13U oJ292

подвергают обработке известью С (ОН)/ 9 мг-экв/л.

При пропуске отработавшего регенерашсишохо раствора после известкования, термохимического умлгчения и филы рованвд при имеет место снижение жескости до 3,ОО мг/экв/л. Пооле охлаждения и добавления свежего сульфата натрия в количестве 51 мг-экв/л отработанный регенерационный раствор содержит 282 мг-экв/л иБСХф 282 мг-экв/л После добавления кексаметафасфата нат рия раствор готов для проведения реген&рашш натрий-катионита..

Технико-экономический эффект предл гаемого способа обусловлен повышением степени регенерапии и удешевлением процесса за счет сокращениясбросаотработанных регенерационных растворов.