Способ очистки воды и установка для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК C02F1/42 

Изобретение относится к химической технологии, в частности к технологии очистки воды, и может быть использовано для очистки и утилизации сточных вод промышленных предприятий.

Известен способ очистки воды и устройство для его осуществления, согласно которому предусмотрена обработка воды в ионитовых фильтрах с последующей регенерацией их и отмывкой ионита путем перемешивания его сжатым воздухом подаваемым в нижнюю масть фильтра

Недостатком известного способа является ограниченная избирательность от очищаемых элементов, энергозатраты.

а также повышенные

XI О Оч ND X Ю

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ очистки воды, включающей механическое фильтрование и катионирование на ионообменном фильтре, осуществляемый в установке, содержащей последовательно установленные механический фильтр и ионообменные катионитовые и анионитовый фильтр.

Недостатком прототипа является невозможность достижения комплексной очистки

воды как от растворимых, так и от нерастворимых примесей.

Цель изобретения - повышение качества очистки и улучшение органолеитических свойств очищенной ооды,

На чертеже представлена схема установки для очистки воды.

Установка состоит из электрокоа(улято- ра 1 и электролизера 2. Электролизер 2 состоит из кзтионитовой камеры 3 и анионитовой камеры 4. разделенных механическим фильтром 5, выполненным из диэлектрического материала,

Верхний выходной штуцер катионито- вой камеры 3 электролизера 2 соединен трубопроводами с баком-смесителем 6. Бак- смеситель б, предназначенный для приготовления солевого раствора, соединен трубопроводами через насос Н-1 с электролизером 7, в котором производится первичная обработка раствора соли.

Верхний штуцер электролизера 7 через насос Н-3 и ротаметр соединен трубопроводом с нижним входным штуцером анионитовой камеры 4 электролизера 2. Нижний штуцер электролизера 7 через насос Н-2 и ротаметр посредством трубопроводов соединен с нижним входным штуцером катио- нитовой камеры 3.

Через верхний штуцер электрокоагулл- тор 1 соединен трубопроводом с фильтром- отстойником 8. Верхний выходной штуцер катионитовой камеры 3 электролизера 2 соединен с фильтром-отстойником 9, а через верхний выходной штуцер анионитовой камеры 4 электролизера 2 предусмотрено соединение трубопроводами с фильтром- отстойником 10. Через выходные штуцеры фильтров-отстойников 8. 9,10 предусмотрено соединение трубопроводами с механическим фильтром 11.

В электролизер 2 помещен нерастворенный анод 12, а в электрокоагулятор 1 - растворимый анод 13.

Пример. Вода, поступающая из источника водоснабжения, например, с концентрацией железа 15-20 мг/л, проходит предварительную обработку в электрокоагуляторе 1 с растворимым железным анодом 13 %и подается далее через фильтр-отстойник 8 в катионитовую камеру 3. В катионитовую камеру 3 вода поступает с параметрами: концентрация железа 0,4- 0,6 мг/л, мутность 42 мг/л, цветность 59°, жесткость 4 мг/экв/л и коли-индекс 18. Затем, пройдя механический фильтр 5, вода поступает в анионитовую камеру 4, причем в анионитовую камеру 4 поступает 2/3 воды из кэтионитовой камеры 3, 1/3 воды из катионитовой камеры 3 отводится непосредственно на фильтр-отстойник 9, сюда же поступает вода и из анионитовой камеры 4 через фильтр-отстойник 10. Отстоявшаяся вода подается на механический фильтр 11.

Для эффективного ведения процесса

обезжелезивания часть поды из фильтра-отстойника 9, попавшую туда после катиони- тов 3, подают в бак-смеситель 6, в котором содержится солевой раствор с концентра0 циейЫаСН- CaCl215 мг/л, при соотношении 2,5:1,5 Полученный раствор подается в электрокоагулятор 1 и далее в электролизер 7 для обработки соли. Из электролизера 7 солевой раствор поступает в катионитовую

5 Зи анионитовую 4 камеры. Химический анализ воды после механического фильтра 11 показал, что остаточное содержание железа составило 0,27 мг/л, мутность снизилась до 1,4 мг/л, цветность до 21 °, жесткость до 0,32

0 мг.экв/л и колм-индекс до 3 при анодпоЯ плотности тока б мА/см .

Результаты испытаний приведены в табл. 1-5. В табл. 1-3 приводится зависимость качества очистки воды от анодной

5 плотности тока и концентрации солей NaCI + CaCla в пределах 10-11, 15-16, 32-35 при принятом постоянном их соотношении 2,5- 1,5. В табл. 4 приводится зависимость качества очистки воды от анодной плотности

0 тока в пределах 2,5-16 мА/см и концен грации солей NaCKCaClz 40-45 мг/л. Как видно из табл, 4 при увеличении концентрации солей до 40-45 мг/л процесс очистки воды по некоторым показателям улучшается, на5 пример по мутности и цветности, но при этом несколько ухудшается показатель жесткости, кроме того, без особых преимуществ повышается расход реагентоь, что, о свою очередь, приводит к увеличению оксплуата0 ционных расходов.

В табл. 5 приведена зависимость меж- регенерационного цикла работы электролизера от пропорции солей. Как видно из таблицы, при соотношении солей натрия и

5 кальция равном 2,5-1,5 межрегенерзцион- ный цикл составляет 12-14 ч. При соотношении 2,7-1,3 межрегенерационный цикл довольно продолжительный, но уменьшение солей кальция приводит к ухудшению

0 органолептической характеристики обрабатываемой воды. При соотношении солей 2,3- 1,7 уменьшается межрегенерационный цикл.

На основании проведенных испытаний

5 по обработке ооды следует, что полученные результаты в полном объеме соответствуют ГОСТу 2874-82 Вода питьевая.

Формула изобретения 1. Способ очистки воды, включающий механическое фильтрование и катиоиирование из ионообменном фильтре, отличаю- щ ti и с я тем, что с целью порышения качества очистки и улучшения органолепти- ческих свойств очищенной поды, очищаемую воду предварительно злектро- коагулируют и отстаивают, а после катиони- рования очищенный поток разделяют на две части, одну из которых, составляющую 2/3 потока, направляют на ионообменный аниониювый фильтр, а другую (1/3) подают в бак-смеситель, в который добавляют соли NaC и CaCl2 в количестве 15 мг/л при массовом отношении 2,5:1,5, полученный солевой раствор подают в электрокоагулятор и в электролизер, в котором осуществляют электрохимическую обработку при анодной плотности тока, составляющей 2,5-16 мА/см2, обработанный солевой раствор подают на ионообменные фильтры.

0

5

0

2 Установка для очистки воды, содержащая механический фильтр и ионообменные катионитовый и анионитовый филыры, о т- личающийся тем, что, с целью очистки и улучшения органолептических свойств очищенной воды, установка снабжена последовательно соединенными электрокоагу- лятором, фильтром-отстойником и электродом с вертикальным корпусом, по оси которого установлен нерастворимый электрод, а также емкостью для смещения раствора солей и электролизером для обработки раствора солей, при этом механический фильтр выполнен из диэлектрического материала и расположен в вертикальном корпусе между ионообменными фильтрами, а катионитовый фильтр соединёк посредством трубопровода с емкостью для смешения, электролизером и фильтром-отстойником.

Таблиц I

Использование: комплексная очистка воды. Сущность изобретения: очищаемую воду предварительно электрокоагулируют, отстаивают и катионируют, затем поток разделяют на две части, одну из которых, составляющую 2/3 потока, направляют на анионитовый фильтр, а другую (1 /3) подают в бак - смеситель, в который добавляют соли NaCI и CaCl2 в количестве 15 мг/л при массовом отношении 2,5:1,5, а затем в электрокоагулятор и электролизер. В последнем осуществляют электрохимическую обработку при анодной плотности тока, составляющей 2,5-16 мА/см2, и обработанный солевой раствор подают на ионообменные фильтры. Установка содержит ионообменные фильтры, электрокоагулятор, отстойник, корпус с нерастворимым электродом, емкость для смешения раствора солей и электролизер для обработки солей и механический фильтр выполненный из диэлектрического материала и расположенный в корпусе между ионообменными фильтрами, при этом катионитовый фильтр соединен посредством трубопровода с емкостью для смешения, электролизером и отстойником. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. со с

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

п

H-f

-II

§fЈ

Таблица 5

KnompeSutnejuo