Способ умягчения воды Советский патент 1985 года по МПК C02F1/42 C02F1/42 C02F101/10 C02F103/00 

1 Изобретение относится к способу умягчения воды и может быть использовано в водоподготовке для питания энергетических и друг1гх установок, имеющих ионообменные фильтры катионирования воды. Известен способ умягчения воды водород-катионированием, основанный на замещении катионов жесткости Са и на эквивалентное количество катионов Н . Восстановление иртощенного катионита производится рабо чим регенерационным раствором серно кислоты Cl . Недостатком способа является наличие в стоках регенерации избытка серной кислоты и гипса, что требует больших затрат для их очистки, с целью охраны окружающей среды и защ ты оборудования химводоподготовки от коррозии серной кислоты. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ умя чения воды, включающий пропускание воды через катионитовый фильтр,реге нерацию последнего растворам хлорид натрия и обработку отработанного регенерационного раствора известью для осаждения ионов жесткости в виде СаСО,, MgCOj и MgCOH) 2. К недостатку известного способа относится образование сточных вод, содержащих избыток NaCi, засоляющих почву и водоемы, что отрицательно влияет на окружающую среду. Ввиду хорошей растворимости соединений на рия в воде последние являются трудноудаляемыми компонентами, что требует упаривания засоленных стоков с последующим их захоронением. Цель изобретения - создание бессточной технологии за счет обеспече ния возможности использования полученных стоков в качестве минеральных удобрений. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу умягчения воды ее пропускают через катионитовьй фильтр, проводят регенерацию последнего раствором хлорида калия и обработку отработанного регенерацион ного раствора химическим реагентом, в качестве которого используют щелоч ные калиевые стоки проДувок паровых; котлов, питаемых К-катионированной водой, предварительно насьпценные углекислым газом. 02 На чертеже приведена схема осуществления способа. Схема содержит катионитовый фильтр 1, линию 2 подачи исходной воды или регенерационного раствора, усреднительную емкость 3 для дренажей, смеситель-отстойник 4, карбонизатор 5, линию 6 подачи щелочных калиевых стоков продувок паровых котлов, линию 7 подачи углекислого газа, шламопровод 8 и линию 9 отвода раствора хлористого калия. Пример. Через катионитовьй фильтр 1 сверху вниз пропускают исходкую жесткую воду. Процесс умягчения воды протекает по формуле 2R - К + Ca(HCOj) Са. +2КНСО . .После насыщения катионита ионами жесткости по линии 2 подают раствор хлористого калия при 20-30с, давлении 3-3,5 кгс/см в течение 20-40.мин. Для регенерации фильтра стандартного производства - 1500 мм необходимо 230-250 кг технического KCI в виде 6-10%-ного раствора. Процесс регенерации протекает по формуле Са -н 2KC1-2R - К + СаСТ 2. Стоки процесса регенерации, содержащие CaCI, MgCbj. и избыток КС1, направляют в усреднительную емкость 3 и далее в смеситель-отстойник 4, куда подают продувочную воду, насыщенную углекислым . из карбонизаг тора 5. Предварительно продувочная вода паровых котлов, питаемых;водой после калий-катионирования, содержащая и КОН в количестве 3-5 г/л, по линии 6 поступает в карбонизатор 5, куда по линии 7 нагнетают углекислый газ. Источником углекислого газа служат отработанные дымовые газы производственных процессов. Взаимодействие стоков продувки и углекислого газа происходит по формуле 2КОН + С02 - KjCO + . Реакция происходит при 80-100 С, создаваемой за счет тепла продувных стоков и дымовых газов, излишки тепла при этом отводятся через теплообменник. Взаимодействие продувочных вод, насьпценных углекислым газом, и стоков регенерации К-катионитовых фильтров происходит по формуле

СаСБ2 + KjCO, CaCOg + 2KCl;

MgCtj + 2KOH Mg(OH)j + KCf . При различном составе исходной воды оптимальный контролируемый процесс карбонизации и взаимодействия реагентов стоков для обеспечения максимальной глубины очистки и перевода в

4-t

,- осадок соединений Са - и Mg возможен при соотношении в смешанных стоках

а

-

20Н

В результате приведенных реакции t5 взаимодействия в камере-смесителе в осадок выпадают карбонаты СаСО и гидрат окиси магния Mg(QH)2 в виде шлама, удаляемого по шламопроводу 8 на механическую очистку. Из верхней 20 зоны камеры-смесителя по линии 9 удаляется восстановленный раствор хлористого калия для механической доочистки и дальнейшего использования в качестве минерального удобретения 25 или же оборотного реагента при регенерации. Избыток углекислого газа отводится в дымовую трубу.

Сравнительные данные по эффективности предложенного и известного способов представлены в таблице.

Таким образом, предлагаемый спосо по сравнению с известными позволяет использовать очищенные стоки в качестве минеральных удобрений и, тем самым, на 100% исключить загрязнние окружающей среды стоками регенерации ионообменных фильтров и паровых котлов; уменьшить капитальные вложе- ния на очистные сооружения производственной канализации, в частности на отстойники и накопители засоленных стоков, за счет оборотного использования хлористого калия в производственном цикле котельных устано вок, а также уменьшить затраты на переработку стоков за счет вторичного использования хлористого калия в качестве удобрений, практически без его потерь.

Технико-экономический эффект от реализации предложенного способа на установке производительностью 100 при солесодержании исходной воды 400 мг/л ориентировочно составит 6-7 тыс.руб. в год. . ..

СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ, включающий ее пропускание через катионитовый фильтр, регенерацию последнего раствором хлорида металла и обработку, отработанного регенерационного раствора химическим реагентом для осаждения ионов жесткости, отличающийся тем, что, с целью создания бессточной технологии за счет обеспечения возможности использования полученных стоков в качестве минеральных удобрений, регенерацию ведут раствором хлорида калия, а в качестве химического реагента для осаждения ионов - жесткости используют щелочные кали- , евые стоки продувок паровых котлов, питаемых К-катионированной водой, предварительно насыщенные углекислым газом. 00 со 00