Способ обессоливания воды Советский патент 1985 года по МПК C02F1/42 C02F1/42 C02F101/10 C02F103/02 C02F103/34 

1

Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовс1но при обессоливании воды в тепловой и атомной энергетике, а также в химической технологии.

Известен способ .обессоливания воды методами ионного обмена при двухступенчатой схеме обессоливания ij.

Недостатками этого способа являются значительное потребление реагентов и сброс большого количества засоленных стоков в поверхностные водоемы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ обессоливания воды с получением концентрированных дебалансовых растворов солей.

Исходная вода после предочистки в осветлителе, фильтрации в механических и натрий-катионитных ф 1льтрах поступает на обессоливание в аппараты мембранной технологии(электродиализаторы ). Сточные воды натрий-катионитных фильтров обрабатьшают содой и известью с последующим концентрированием умягченных стоков натрий-катионитных фильтров и рассола от аппаратов мембранной технологии в концентраторах и использованием для регенерации ионитных фильтров L2J.

Недостатками известного способа являются сложность процесса утипизации стоков, так как последние представляют собой многокомпонентный рассол растворимых солей, а также вь.окая стоимость их переработки ввиду того, что для переработки используют дефицитный и дорогостоящий реагент - кальцинированную соду

Цель изобретения - повышение экономичности процесса и сокращение солевых сбросов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки воды ведут на ионитовых фильтрах, загруженных высокоосновным анионитом в хлор-форме, с последзшщей подачей воды на мембранные аппараты, рассол после мембранной технологии смешивают с отработанным регенерационным раствором анионитного фильтра, после осаждения бикарбоната и гипса маточный раствор обрабатывают известью, концентрируют и пода5.782

ют на регенерацию анионитного фильтра.

Очистка воды в анионитном фильтре в хлор-форме и последующее обессоливание и концентрирование по мембранной технологии или в испарительных установках обеспечивает раздельное концентрирование ионов потенциальных осадкообразователей:

анионов - на анион-итном фильтре и катионов - по мембранной технологии или в испарительных установках.

Раздельное концентрирование дает возможность вьщеления из сточных

вод в осадок гипса и бикарбоната

кальция без применения дополнительных реагентов.

На чертеже изображена схема, иллюстрирующая предлагаемый способ,

На схеме обозначены анионитный фильтр 1, сборник 2 регенерационного раствора, аппараты 3 мембранной технологии, сборник 4 сконцентрированного рассола, отстойник 5 для осаждения гипса и бикарбоната кальция, отстойник 6 для осаждения гидроокиси магния и гипса, концентратор 7 солей.

Исходную воду после коагуляции

сернокислым алюминием инфильтрации в.механических фильтрах направляют в анионитный фильтр 1, загруженный макропористым высокоосновным анионитом, который в фильтре 1 переводят в хлор-форму регенерацией его 8%-ным раствором поваренной соли, последний после регенерации собирается в баке 2. Б анионитном фильтре 1 анионы сульфатов и бикарбонатов обмениваются на анионы хлора . После фильтра 1 вода поступает на аппараты 3 мембранной технологии, где она обессоливается, а соли накапливаются в рассоле, собираемом

в баке 4. Регенерационный раствор из бака 2 и рассол из бака 4 направляют в отстойник 5 для осаждения гипса и бикарбоната кальция. Маточный раствор после отстойника 5 направляют в отстойник 6, в который осуществляют подачу извести. После осаждения гидроокиси магния и гипса раствор из отстойника 6 направляют на упаривание, например, в уста

новке погружного горения.

После концентрирования раствор, состоящий, в основном, из хлорида натрия направляют на регенерацию анионитного фильтра 1 и, частично на утилиза11 1ю. Пример, Исходная вода име ет следующий состав, мг-экв/л: Кальций6,2 Магний2,2 Натрий4,7 Щелочность 4,1 Сульфат , 5,2 Хлорид3,35 Воду с расходом 200 л/г подают на. механический фильтр и затем на правляют в анионитньй фильтр I в хлор-форме, отрегенерированный по ренной солью. Анионитньй фильтр загружен высокоосновным АВ-17-8. Полученная после фильтра вода име следующий состав, мг-экв/л: Кальций6,2 Магний.2,2 Натрий4,7 Щелочность 0,1 Хлорид12,5 Воду подают на установку обессолив ания по мембранной технологи в электродиализных аппаратах 3, включенных по циркуляционной схеме по контурам диализата и концен рата. После электродиализных аппа ратов 3 обессоленная вода с усред ненным составом имеет следующий состав, мг-экв/л: Жесткость 9,25 Натрий0,35 Хлорид0,60 Кислотность 0,05 Рассол после мембранной технол гии в количестве 2 л/ч имеет следующий состав, мг-экв/л: Кальций 600 Магний 220 Натрий 470 Хлорид 1275 Бикарбонат 15 и его подают в бак 4 сбора рассол после мембранной технологии. После работы в течение 9 ч, ан онитовый фильтр 1 истощается, содержание бикарбонат ионов в фильт те повьшается до 0,35 мг-экв/л и фильтр отключают на регенерацию. генерацию анионитного фильтра 1 осуществляют раствором йоваренной соли концентрацией 3,0 г-экв/л, п дав аемьм в количестве 11,0 л на ионитный фильтр с предварительно сдренированной водой для исключе784ния разбавления раствора в процессе регенерации. Регенерационный раствор и концентрированные отмьшочные воды после .регенерации, имеющие следующий состав, мг-экв/л: Натрий 2490 Кальций 20 Хлорид 1210 Сульфат 707 собираются в баке 2. Смещение регене рационного раствора с рассолом осуществляется в баке 5 в соотношении Vo() Vr() при этом на смешение подается 6,2 л/ч регенерационного раствора и 4 л/ч рассола. В баке 5 происходят реакции осаждения гипса и бикарбоната кальция. После осветлителя и отделения осадка маточный раствор из бака 5 в количестве 31,0 л имеет состав, мг-экв/л: Натрий 1357 Хлорид 1335 Кальций 55 Магний I26 Щелочность 20 Сульфат 193 Раствор обрабатьшают негашенной известью в количестве ПО г. После. выпадения гидроокиси магния и гипса раствор в баке 6 имеет состав, мг-экв/л: Натрий 1345 Хлор1щ 1335 Кальций58 Щелочность 20 Сульфат67 Полученньш раствор уг аривают в 2,2 раза до концентрации хлористого натрия 3 г-экв/л. Количество подученного раствора после упзривания составляет 14 л. Из этого объема раствора 11 л направляют на.ре- генерацшо хлор-анионитногс фильтра. При обработке маточного раствора после осаждения бикарбоната и сульфата кальция известью в. количестве, превышающем стехиометрическое количество больше,-чем на 5%, щелочность жесткость раствора соли повышаются, что приводит к снижению эффективности регенерации указанным раствором лор-анионитного фильтра. При этом роисходит снижение емкости анионита а 20% с 400-440 до 340-350 г-экв/м,

СПОСОБ ОБЕССОЛИВАНИЯ ВОДЫ, включаю01ий очистку воды на ионитньпс фильтрах с последзтощей подачей воды на мембранные аппараты, переработку сточных вод ионообменных фипьтров с помощью реагентов-осадителей, концентрирование и последующее их использование для регенерации ионитных фильтров, отличающий с я тем, что, с целью повьшения экономичности процесса и сокращения солевых сбросов, очистку ВОДЫ; перед кембранными аппаратами ведут на ионитных фильтрах, загруженных высокоосновным анйонитрм в хлор-форме, -рассол после мембранных аппаратов смесл шивают с отработанньм регенерационт ным раствором iанионитного фильтра, после осаждения бикарбоната и гипса маточный раствор обрабатьгоают известью, а после концентрирования подают на регенерацию анионитного фильтра. 00 Од 01 s| 00