Способ очистки сточных вод от соединений кальция и магния Советский патент 1992 года по МПК C02F1/42 

Изобретение относится к способам очистки воды и сточных вод от неорганических веществ, в частности воды и сточных вод водоподготовок, и может быть использовано в отраслях промышленности, применя,ю- щих соединения кальция и магния.

Известен способ умягчения воды на на- трий-катионитном фильтре, при его регенерации хлоридом натрия, обработке отработанного регенерационного раствора (ОРР) известью и содой, отстаиванием и осветлением и возврате очищенного раствора на регенерацию.

Однако этот процесс водоподготовки и очистки сточных вод от соединений кальция

и магния ведется без утилизации компонентов нерационально, так как ввод сначала извести, а затем соды приводит к перерасходу последней на продукт реакции извести с хлоридом магния при рН 10-10,5 и последующему высаждению ионов кальция при взаимодействии с образующимся хлоридом кальция и избытком извести.

Целью изобретения является экономия реагентов и предотвращение загрязнения окружающей среды неорганическими солями.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу водоподготовки и очистки воды отсоединений кальция и магния, вклюVIсо о чэ со о

чающему умягчение воды Na-катионирова- нием, регенерацию катионита раствором хлорида натрия, реагентную обработку отработанного регенерационного раствора, его осветление и отстаивание, возврат очищенного раствора на регенерацию, регенерацию катионита ведут 15-18%-ным раствором хлорида натрия со скоростью его пропускания 7-10 м/ч при отводе фильтрата из объема катионита до регенерации - 0,5 свободного обьема катионита, продуктов регенерации - 1 свободный объем катионита, после регенерации отмывочной воды - 0,5 свободного объема катионита в качестве отработанного, регенерационного раствора, при этом отработанный регенерационный раствор перед возвратом на его регенерацию нагревают до 65-70°С. обрабатывают кальцинированной содой и с расходом 0,01-0,05 м/ч подают в тонкослойный отстойник на осветление и отстаивание, а после удаления карбоната кальция раствор обрабатывают гидроксидом натрия и направляют на фильтрование с отделением гидроксида магния.

Дозу кальцинированной соды принимают эквивалентной концентрации ионов кальция, а гидроксида натрия - эквивалентной концентрации ионов магния.

Отделение карбоната кальция и гидроксида магния ведут раздельно при промывке фильтра и отстойника очищенной водой интенсивностью 20-25 л/с м в течение 2-3 мин.

Все продукты регенерации утилизируют, отходов нет, экономят природные ресурсы, исключают загрязнение окружающей среды.

Пример. Проводилось умягчение артезианской воды с начальной жесткостью 18,5 мг-экв/л Na-катионированием с использованием катионита КУ-2-8. Регенерацию катионита проводили 15%-ным раствором поваренной соли. Жесткость продуктов регенерации 255 мг-экв/л, из них Са 145 мг- экв/л. Остаточный NaCI составлял 5,6-8,1%.

Раствор подогревали до 70°С и дозировали расходом 0,03 м3/ч на тонкослойный отстойник так, как это описано в известной установке производительностью 1 м3/ч, включающей тонкослойный отстойник и фильтр. Загрузка фильтра известной установки - стеклянные шарики ФЗ мм, ячейка сетки над фильтром 2x2 мм.

Доза NaaCOs- 145 мг-экв/л: доза NaOH - 110 мг-экв/л.

Данные очистки сточных вод от смеси растворов кальция и магния сведены в таблицу.

Как видно из таблицы, по предлагаемому способу происходит полное разделение и утилизация продуктов регенерации с концентрацией после регенерации до 20% вместо их смешивания, сброса в природные водоемы и вывоза в отвал или повторного использования при концентрации всего 2% после регенерации. Экономятся природные ресурсы утилизируются неорганические вещества из сточных вод, исключается загрязнение водных ресурсов.

Использование раствора NaCI менее 15% снижает остаточную концентрацию его в продуктах регенерации и увеличивает количество упариваемых вод, что приводит к повышению энергозатрат. Использование раствора более 18% ведет к неудобству в эксплуатации, его объем меньше свободного объема в фильтре (с учетом загрузки) и

нарушается процесс непрерывности регенерации.

Отвод воды 0,5 объема до регенерации и после регенерации совместно с продуктами регенерации является оптимальным с

точки зрения остаточной концентрации NaCI с учетом затрат тепла на его дальнейшее упаривание и достаточен как буферный во избежание проскока солей регенерации в начале регенерации в фильтрат и в конце

ее в отмывочную повторно используемую воду.

При 65-70°С происходит в 1,5 раза быстрее осаждение СаСОз и Мд(ОН)2, чем при температуре до 65°С. Подогрев выше 80°С

увеличивает энергозатраты.

Дозирование 0,01-0,05 м3/ч продуктов регенерации на 1 м/ч производительности установок оптимально по времени отстаивания и эффекту осветления 92-95% от взвеси

СаСОз и Мд(ОН)2.

Ввод (МааСОз на входе известной установки способствует 92-95% выделению СаСОз в тонкослойном отстойнике, ввод NaOH на входе в фильтр установки способствует 92-95% выделению Мд(ОН)2 в слое фильтрующей загрузки установки.

Подача эквивалентного количества Na2COs эквивалентному количеству CaClz и

NaOH - MgCl2 способствует экономически оптимальному режиму регенерации отработанного раствора,

Утилизацию Мд(ОН)2 ведут промывкой фильтрующей загрузки установки интенсивностью 22-25 л/с м2 с отводом отдельно вертикально вверх продуктов отмывки, Интенсивность промывки менее 22 л/с м2 ухудшает ее качество на 25%, так как в слое загрузки остается осадок, при более 25

л/с -и , фильтрующая загрузка прижимается к сетке над фильтром.

Утилизацию СаСОз ведут промывкой фильтра той же интенсивностью после отделения Мд(ОН)2 с отводом продуктов отмыв- ки вниз установки,

Время отмывки 2-3 мин оптимально по расходу отмывочной воды и энергозатратам.

Использование предлагаемого способа водоподготовки и очистки сточных вод от соединений кальция и магния обеспечивает по сравнению с изве гными способами следующие преимущества: безотходность, бес- сточность производства, экономию природных ресурсов, утилизацию продуктов очистки, при этом исключается загрязнение окружающей среды.

Формула изобретения

1. Способ очистки сточных вод от сое- динений кальция и магния, включающий умягчение воды Na-катионированием, регенерацию катионита раствором хлорида натрия, промывку, реагентную обработку отработанного регенерационного раствора, его осветление и отстаивание, возврат очищенного раствора на регенерацию, отличающийся тем, что, с целью экономии реагенатов на обработку и предотвращения

загрязнения окружающей среды неорганическими солями, регенерацию катионита осуществляют 15-18%-мым раствором хлорида натрия со скоростью его пропускания 7-10 м/ч с отводом промывной воды до и после регенерации в количествах, соответствующих 0,5 обьема фильтра, и смешением ее с продуктами регенерации в виде отработанного регенерационного раствора, который перед возвратом на регенерацию нагревают до 65-70°С, обрабатывают кальцинированной содой и с расходом 0,01-0,05 м /ч подают в тонкослойный отстойник на осветление и отстаивание, а после отделения карбоната кальция обрабатывают гид- роксидом натрия и направляют на фильтрование для отделения гидроксида магния.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что дозу кальцинированной соды принимают эквивалентной концентрации ионов кальция, а гидроксида натрия - эквивалентной концентрации ионов магния.

3.Способ по пп.1 и2,отличающий- с я тем, что отделение карбоната кальция и гидроксида магния ведут раздельно при промывке отстойника и фильтра очищенной водой интенсивностью 20-25 л/с м2 в течение 2-3 мин.

Изобретение относится к способам очистки воды от солей жесткости на ионообмен- ных установках и позволяет сократить расход реагентов и предотвратить загрязнение окружающей среды неорганическими солями. Способ осуществляют путем обработки сточных вод Na-катионированием, регенерацию катионита раствором хлорида натрия, обработку отработанного регенера- ционного раствора (ОРР), его возврат на регенерацию, при этом регенерацию катионита осуществляют 15-18%-ным раствором NaCI со скоростью его пропускания 7-10 м/ч.с отводом промывной воды до и после регенерации в количествах, соответствующих 0,5 объема фильтра, смешением ее с продуктами регенерации в виде ОРР, который перед возвратом нагревают до 65- 70°С, обрабатывают кальцинированной содой в количестве, эквивалентном концентрации ионов кальция, и с расходом 0,01- 0,05 м /ч подают в тонкослойный отстойник на осветление и отстаивание, а после удаления карбоната кальция обрабатывают гидроксидом натрия в количестве, эквивалентном концентрации ионов магния, и направляют на фильтрование для отделения гидроксида магния. При отделении осадков тонкослойный отстойник и фильтр промывают очищенной водой интенсивностью 20-25 л/с м в течрние 2-3 мин. 2 з.п. ф-лы, 1 табл. 10 с