Способ обескислороживания воды Советский патент 1983 года по МПК C02F1/42 C02F1/42 C02F101/10 C02F103/02 

:дэ

. эо 1 Изобретение относится к способам очистки воды методом обескилорожива ния и может быть использовано в про цессах водоподготовки. Известен способ обескислороживания воды пропусканием ее через элект роноионообменники, полученные н ос нове гранулированных ионитов химичес ким методом 1,13. Недостатком этого способа обесп кислороживания воды является периодичность процесса и использование значительного количества дорогостоящих токсичных химических восстановителей (гидросульфат натрия, гидроокись натрия), что связано с загряЗ нением окружающей среды сточными во дами, огромными расходами обескисло роженной деионизованной воды для их промывки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ обес кислороживания воды, заключающийся в прЬпускании ее через колонну, заполненную металлосодержащим редокситом, полученным на основе гранулированных ионитов с последующей реге.нерацией его электрохимическим методом. При этом степень восстановления достигает . Недоста ками известного способа являются малая скорость пропускания воды через сорбент ; вследствие его уплотнения, периодичность процесса и малая механическая прочность сорбента. Цель изобретения - повышение эф- фективности процесса за счет увеличения скорости пропускания воды и обеспечения непрерывности процесса. Поставленная цель достигается тем что согласно- способу обескислороживания воды, включающему пропускание воды через колонну, загруженную элек роноионообменником и регенерацию последнего, в качестве которого используют карбоцепное полиакрилнйтрильное волокно в виде нетканного ,материала, а регенерацию после,днего ведут одновременно с процессом обескислороживания путем пропускания постоянного электрического тока через колонну параллельно потоку воды. Используемое в качестве основы карбоцепное полиакриловоеволокно в виде нетканого материала представляет собой высокоориентированную. структуру,, ионогенные группы которой 18 .2 находятся на поверхности волокна. Нетканный материал получают методом пропитки предварительно иглопроколотого холста из ионнообменного по лиакрилонитрильного волокна синтетическим бутадиенакрилонитрильным карбоксилированным латексом. . Применение указанного материала обеспечивает высокую скорость поглощения кислорода, растворенного в воде, за счет того, что металл-восстановитель сорбирован на ионогенных группах, находящихся на поверхности, ч Обескислороживание воды осуществляют в колонке, заполненной волокнистым электроноионообменником в виде нетканного материала толщиной 0,5 см окислительно-восстановительиой ef костью (ОБЕ) 15,5 мг-экв/г. По мере истощения ОБЕ электроноирнообменника производят регенерацию его пропусканием через колонку параллельно, потоку воды постоянного электрического тока силой 20 мА, прекращают регенерацию по достижении исходной ОВЕ. Таким образом, процесс обескислоро)::иванйя воды происходит непрерывно. Для регенерации электроноионробмеиника до исходной ОВЕ необходимо и .достаточно пропустить через колон ку параллельно потоку воды постоянный электрический ток силой 20 мА. П р и м е р 1. Медный волокнистый электроноионообменнйк в видё нетканого материала толщиной 0,5 см загружают в стеклянную колонку высотой 50 см и диаметром 1,& см и через нее со скоростью 5 м /ч пропускают обескислороживаемую воду, содержание кислорода в которой состав ляет 11 мг/л. Наверху колонки имеется анод.из графитового стержня, внизу - катод из нержавеющей стали. ВоДУ прошедшую через колонку, подвергают анализу. По мере истощения ОВЕ элёктроноирнорбменника содержани.е кислорода в пробе воды, прошедшей через колонку, возрастает от 0,01 до 0,05 мг/л, что соответствует допустимому содержанию. После достижения концентрацииКислорода в пробе; воды 0,05 мг/л производят регено ацию электроноионробменника путем пррпускония -через колонку постоянного электрического тока силой 20 мА параллельно потоку воды. Одновременно с регенерацией электроноионррбменника происходит обескиояорожива-ние воды до содержания кислорода 0,01 мг/л, при этом ОБЕ электроноионообменника восстанавливается до исходной ( мг-экв/г), затем ,ток отключают до тех пор, пока содержание кислорода в пробе воды, прр|щдшёй колонку, не повысится до . о,об МГ/Т1.-Вновь осуществляют рёгеiнерацию электронойОнообменника с одновременным обескислороживанием и т.д,.

Таким образом, процесс обескислороживания воды проводят непрерывно. Объем воды, обескислороженной до первой регенерации электронообменника, составил 1330 м на кг электронообменfWKBt а объем воды, обескислороженной одновременно с регенерацией, составил 9 0 . Таким образом, обескислороженной воды за один

цикл работы электронообменника (под циклом понимается работа электроноионообменника от исходной ОВЁ до ее ; восстановления в процессе регенерации плюс работа до начала следующей ,, регенерации), составил 7730 .

П р и м е р 2. Условий аналогич- ны примеру 1. Скорость пропускания воды 8 MVn. Объем воды, обескислороженной за один цикл работЫJЭлeкт- ронообменника, составил 9030 м . таблице представлены сравнительные данные по эффективности предла- . гаемого и известного способов. ; Технико-экономическая эффектив- ; ность изобретения обусловлена увеличением объема обескислороженной водё| в 2,5 раза и возможностью совместного и Непрерывного проведения процесса обескислороживания воды и регенерации электронообменника.

Основа электроноионообменника

Содержание металла восстановителя, мг-экв/г ионита

Проведение процесса обескислороживания воды

Скорость;фильтрации воды

Общий объем обескислороженной воды за один цикл работы электронообменника, электроноионобменника

Волокнистый ионит в виI Гранулированные

ИОНИТЫ де нетканого материала

7,3

15,5

Непрерывное

, Периодическое

8

3500

-9030