Способ диализного умягчения жестких минерализованных вод Советский патент 1990 года по МПК C02F1/44 B01D61/24 C02F1/44 C02F101/10 C02F103/02 

Изобретение относится к водопод- готовке, умягчения природных вод, оборотных вод и минерализованных стоков и может быть использовано в любой отрасли для получения технической воды.

Цель изобретения - повышение степени умягчения жестких минерализованных вод и снижение минерализации умягченной воды.

Способ диализного умягчения жестких минерализованных вод осуществляется с использованием умягчающего рассола, содержащего хлорид натрия и дополнительно сульфат натрия при массовом отношении сульфата к хлориду 0,60-4,0 и общем солесодержании 60-100 г/л. В качестве умягчающего рассола можно использовать концент- (

рат электролизованного опреснения минерализованных вод, характеризующийся следующим ионным составом, г/кг: Na+ 21,5; Са4 0,15; Hg 0,011; SO 19,5; СГ 19,46; НСО,, 0,086.

Использование рассола, содержащего сульфат и хлорид натрия, позволяет увеличить эффект устранения в обрабатываемой воде ионов магния на 9,6-10,8%, ионов кальция на 1,92- 2,94%, а общей жесткости (мг.экв/л) на 2,3-4,0%. Замедленная диффузия через селективную к катионам мембрану ионов сульфата ввиду их больших размеров по сравнению с ионами хлора 1,81 А , RS04 « 3,06 А снижает минерализацию обработанной диализом воды на 37,15-41,4% (содержание сульсл

Ј

сл

Ј

со

фатов в воде остается на том же уровне, а хлоридов уменьшается в 1,80- 2,5 раза). Эффективность работы рассола такого состава сохранаяется для концентраций солей в нем в пределах 60-100 г/л.

Умягчение природных и сбросных минерализованных вод диализом с повыше- нием эффективности на 2,0-4,0% и снижение минерализации обработанной воды на 37-40% достигается с использованием рассола, содержащего смесь солей хлорида и сульфата натрия при их мае- совом отношении 0,6-4,0. Предлагаемый состав умягчающего рассола позволяет кроме указанных эффектов изменения минерального состава обрабатываемой воды использовать концентраты электродиализных опреснителей химво- доочистных (ХВО) установок. Это, в свою очередь, сокращает количество жидких отходов в ХВО, в целом улучшая экологическое воздействие на ок- ружающую природу.

Пример 1. Природную воду, содержащую 511 мг/л иона кальция,

36,5 мг/л иона магния (общая жесткость 28,5 мг-экв/л), с минерализацией 4306 мг/л, пропуская через диализатор со скоростью л/ч при циркуляции рассола со скоростью 6 л/ч, содержащего соли сульфата и хлорида нария при массовом отношении 0,66 и их общем содержании в растворе 70 г/л. Умягченная вода выходит из аппарата с жесткостью 2,85 мг-экв/л, содержание солей возрастает до 4640 мг/л.

П р и м е р 2. Вода состава, указанного в примере 1, при тех же скоростях пропускания исходной воды и циркуляции рассола в диализном аппарате, умягчается рассолом, содержащим соли сульфата и хлорида натрия при их соотношении 1,5 с общим соле- содержанием, указанным в примере 1. Общая жесткость выходящая из аппарата воды составляет 2,52 мг-экв/л, а содержание солей 4510 мг/л.

П р и м е р 3. Вода указанного состава и при тех же параметрах скоростей умягчается в диализаторе рас

Изобретение относится к области водоподготовки и может быть использовано при диализном умягчении жестких минерализованных вод. Цель изобретения - повысить степень умягчения воды и снизить ее минерализацию. Способ осуществляют диализом с использованием умягчающего рассола, содержащего сульфат и хлорид натрия при их массовом отношении, равном, 0,6 - 4,0, и при общей концентрации солей умягчающего рассола 60 - 100 г/л. В качестве умягчающего раствора предложено использовать концентрат электродиализного опреснения минерализованных вод, содержащий, г/кг: NA ⁺ 21,5

CA²⁺ 0,15

MG²⁺ 0,011

SO₄ 19,5

CL^- 19,46

HCO₃ 0,086. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Как видно из таблицы, увеличение содержания солей в рассоле более 100 г/л приводит к значительному снижению эффекта умягчения и времени

работоспособности рассола. Это объясняется возникающими осмотическими явлениями, что ограничивает концентрационные границы рассолов в диализсолом состава 56 г/л сульфата натрия и 14 г/л хлорида натрия (массовое соотношение солей 4,0, а общее соле- содержание согласно примеру 1) до общей жесткости 2,75 мг-экв/л и содержании солей 4845 мг/л.

Пример 4. Вода указанных параметров умягчается диализом с общей концентрацией сульфата и хлорида натрия 50 г/л, при соотношении последних 1,5 до остаточной жесткости 3,45 мг-экв/л. Содержание солей в умягченной воде составляет 4422 мг/л.

П р и м е р 5. Диализная обработка воды при тех же параметрах рассолом с общей концентрацией сульфата и хлорида натрия 150 г/л и соотношения натриевых солей 1,5 умягчает воду до величины жесткости 5,9 мг/л. Содержание солей в умягченной воде составляет 5316 мг/л.

П р и м е р 6. Способ осуществля ют аналогично примеру 2, но общее солесодержание умягчающего рассола составляет 100 г/л. Общая жесткость

:методом диализа

ном процессе. При этом требуется повышенный расход реагентов для приготовления рабочих рассолов.

Снижение содержания солей в рас

умягчения воды 2,55 мг-экв/л, а содержание солей 4758 мг/л.

Пример. Способ осуществля- , ют аналогично примеру 2, но общее солесодержание умягчающего рассола составляет 60 г/л. Общая жесткость умягченной воды 2,75 мг-экв/л, а содержание солей 4450 мг/л.

ЮПримерв.В качестве умягчающего рассола берут концентрат электродиализного опреснения минерализованных вод, имеющий следующий ионный состав, г/кг: Na+ 21,5; 0,15;

5 Mg 0,011; 19,5; Cl 19,46; НС03 0,086.

Общее солесодержание данного рассола составляет 60,6 г/л, соотношение сульфата натрия и хлорида натрия

20 1,0. Исходная вода имеет состав по примеру 1. Общая жесткость умягченной воды 2,76 мг-экв/л, а содержание солей составляет 4565 мг/л.

Результаты работы по диализному 25 умягчению минерализованной воды рассолом с содержанием солей пограничных концентраций 60-100 г/л представлены в таблице.

соле менее 60 г/л уменьшает эффект умягчения, так как становится меньше концентрационный градиент и движущая сила ионообменного процесса.

Результаты опытов показали, что обработка исходной воды рассолом, имеющим соотношение сульфата к хлориду натрия 0,60-4,0 и общее солесодер- жание 60-100 г/л, дает возможность повысить эффективность умягчения по сравнению с известным на 2-4% и снизить минерализацию обработанной диализом воды на 37-40%.

Формула изобретения

минерализации умягченной воды, в умягчающий рассол дополнительно вводят сульфат натрия при массовом отношении сульфата натрия к хлориду натрия 0,6-4,0, причем общая концентрация солей умягчающего рассола составляет 60-100 г/л.

21,5

0,15

0,011

19,5

19,46

0,086