Способ непрерывной ионообменной очистки воды Советский патент 1986 года по МПК C02F1/42 C02F1/42 C02F101/10 C02F103/00 C02F103/16 C02F103/34 

ю | Изобретение относится к очистке воды ионитами и может быть использовано в энергетической, .химической, металлургической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повьшение стабильности режима очистки и экономия реагентов. На чертеже представлена схема осу ществления способа непрерывной ионообменной очистки воды, включающая группу из шести ионитных фильтров, включенных последовательно в кольцо. Условные обозначения технологичес ких операций: У - умягчение, О - отмывка, Р - регенерация, В - взрыхление. Умягчение воды включает стадии: основной (У ) и барьерной (У ) очист ки. Регенерацию фильтров осуществляют на стадии основной (Р ) и предварительной (PJ) регенерации. Полная фильтрация очистки включает шесть этапов работы каждого фильт ра (a,b,c,d,e,f). За исходное состояние О. на рисунке принята следующая последовательность операций ионообменной очистки воды. 1-й фильтр работает в качеств юсновного фильтра умягчения воды до полного истощения - стадия У „ 2-й фильтр работает в качестве защитного от проскока ионов жесткости при истощении первого фильтра - стадия барьерной очистки У , На фильтрах 1,2 осуществляют операцию умягчения воды, включающую ста дии основной и барьерной очистки. В 3-м фильтре производится обрабо ка ионита умягченной водой, частично отбираемой после 2-го фильтра, опера ция - отмывка 0. В 4-м фильтре осуществляют регене рацию катионита свежим раствором реа гента и реагентом, вытесненным из 3-го фильтра - стадия основной реген рации Р . В 5-м фильтре производят регенера цию раствором, прошедшим через 4-й фильтр с тем, чтобы более полно использовать реагент и уменьшить количество стоков - стадия предварительной регенерации Р,. На фильтрах 4, 5 осуществляют операцию регенерации ионитов, включающую стадии основной и предварител ной регенерации. 18 .. В 6-м фильтре производят операцию взрыхления В ионита после полного истощения В. На следующем этапе Ь: 1-й фильтр, полностью истощившийся, ставят на взрыхление В: 2-й фильтр, работающий в качестве барьерного, ставят на основную очистку; 3-й фильтр включает в качестве барьерного после 2-го фильтра (УО) т.е. умягчение воды ведут на фильтрах 2,3; 4-й фильтр после регенерации включает на отмывку О; 5-й фильтр включают на основную регенерацию свежимраствором реагентов Р. после предварительной регенерации; 6-й фильтр включают на предварительную регенерацию Р после , взрыхления, таким образом регенерацию на данном этапе осуществляют на фильтрах 5, 6. На последуюш1их этапах c,d,e,f операции идентичны, с той разницей, что фильтры с каждой стадией смещаются на один: место 2-го фильтра занимает 1-й фильтр, 3-го - второй, 4-го - третий, 5-го - четвертый, 6-го - пятьш, 1-го шестой и т.д. После прохождения полногофильтроцикла фильтрьЕ возвращаются в исходное положение. В предлагаемом способе продолжительности операций взрьгхления и отмывки приняты равньтми между собой, а операции умягчения и регенерации ведут в две стадии, продолжительность каждой из которых равна продолжительности операции взрыхления или отмывки. :. Сдвиг начала указанной цикличес|Кой последовательности на очередной фильтр осуществляют после завершения операций отмывки и взрыхления. Таким образом, начало каждой стадии и операции на всех фильтрах группы осуществляют одновременно. Пример. Осуществляют натрийкатионитовое умягчение высокоминера|ЛИЗованной воды, по составу близкой к пластовым водам нефтепромыслов. . На вход 1-го фильтра, работающего в режиме основной очистки,подают исходную воду следующего состава. . общее солесодержание (Ср) 4иОмг-экв/л; общая жесткость (Же-) 80 мг-экв/л; кальциевая жесткость (Жр 16 мг-экв/л. С выхода 1-го фильтра частично умягченную воду подают на вход 2-го фильтра. При этом жесткость частично умягченной воды в процессе истощения 1-го фильтра нарастает от равновесной жесткости умягченной воды до жесткости и1:ходной воды. На выходе из 2-го фильтра получают умягченную воду, ко торую направляют потребителю. Жесткость умягченной воды (Жу) 0,2мг-экв/ Часть умягченной воды (12%) Жу 0,2 мг-экв/л подают на вход 3-го фильтра для очистки ионита от регенерационного раствора. Отмывочную воду с выхода фильтра, содержащую регенерационньй раствор, подают на вход 4-го фильтра. Одновременно с потоком отмывочной воды на вход 4-го фильтра :::2ют Регене цион;: раство; с кон подают peienc aM , I .-.-j1 центрацией (Срр) 2200 мг-экв/л в количестве 6,4 экв соли/экв емкости. С выхода 4-го фильтра частично отработанный регенерационный раствор подают на вход 5-го фильтра. Отработан ный раствор с выхода 5-го фильтра сбрасывают в дренаж. На выход 6-го фильтра подают исходную воду на взрыхление. Удельньм расход воды на взрыхление (тп,) 3,3%. Основные сравнительные показатели фильтроциклов по прототипу и предлагаемому способа приведены в таблице, где Е„„, (мг-экв/л) - полная емкость ПОсЛ.., V поглощения катионита; Жу/мг-экв/л} остаточная жесткость воды после очистки; g (кг/м) - удельный расход ре агента (NaCl) на единицу объема катионита; тсн () - удельный расход воды на собственные нужды отнесенны к производительности установки. Преимущества предложенного способа по сравнению с известным заключа1ется в повышении устойчивости системы управления процессом и сокращении расхода реагентов и воды на собствен

Показатели

Погл. мг-экв/л

Способ

Известный Предлагаемый 1002 0,2-0,3 374,5 15,3

П1сц

р,

кг/м

7

850 0,4-06 440 22 118 ные нужды. Это достигается за счет того, что выбранный интервал времени одновременного перевода всех фильтров с одной операции (стадии) на другую осуществляют по наиболее короткой операции (взрьгхление или отмывка) Это позволяет, с одной стороны, повысить стабильность режима очистки, его, надежность и устойчивость. С другой стороны, это способствует более полной выработке обменной емкости ионитов и более полному использованию регенерационного агента. При этом уменьшается количество загрузки ионита в фильтрах и размеры л оммлг . R гвязи С ЭТИМ уве самих фильтров. В связи с этим увеличение числа фильтров (наименьшее количество фильтров для осуществления предложенного способа составляет не менее 6) не приводит к увеличению стоимости всей установки в целом. Формула изобретения Способ непрерывной ионообменной очистки воды, включающий циклическую последовательность постоянных по продолжительности операций умягчения, отмьшки, регенерации и взрыхления на группе ионитных фильтров, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности режима очистки и экономии реагентов,умягчение и регенерацию проводят в несколько стадий, причем продолжительность каждой стадии равна продолжительности отмывки или взрыхления, а начало каждой стадии или операции осуществляют на всех фильтрах группы одновременно.

Изобретение относится к способам непрерывной обработки воды ионитами в неподвижном слое и позволяет повысить стабильность режима очистки, надежность управления процессом и сократить расход реагентов и воды на собственные нужды. Обработку воды ведут на группе из шести и более ионитных фильтров, включенных последовательно в кольцо. Процесс очистки раз-. делен на постоянные по продолжительности стадии и операции, равные по времени самым коротким операциям, взрыхления или отмывки. Этапы регенерации фильтров и умягчения воды разбиты на стадии, а начало каждой сtaдии или операции осуществляют на всех фильтрах группы одновременно. 1 ил. 1 табл.