Способ регенерации N @ -катионитовых фильтров Советский патент 1992 года по МПК B01J49/00 

Изобретение относится к способам регенерации ионитовых фильтров в системе водоподготовок котельных и ТЭЦ. в системе обессоливания очистных сооружений сточных вод и может быть использовано в отрас- лях промышленности, применяющих умягченную или обессоленную воду в технологических процессах.

Известен способ регенерации катио- нитных фильтров, утвержденный СНиП.

Недостатком известного способа является использование промывочных вод и сброс их в канализацию, что способствует потере реагентов с продуктами регенерации и загрязнению окружающей среды.

Цель изобретения - экономия природных ресурсов и создание безотходной технологии регенерации Na-катионитовых фильтров.

Поставленная цель достигается тем, что по способу регенерации Na-катионитовых фильтров, включающему использование продувочной воды испарителей, работающих на умягченной воде, предварительное пропускание через ионитные фильтры отработанных регенерационных растворов при концентрации ионов кальция 20-30 мг- экв/л и последующую регенерацию катио- нита 8-10% раствором соли, циркулирующим по замкнутому контуру через кристаллизатор сульфата кальция - ка- тионитовый фильтр, регенерацию катионита вначале ведут при вакуумном удалении в вытеснительный бак из объема

4 00 СА) Ч)

ю ю

W

фильтра остаточной умягченной воды и вакуумном впуске в объем фильтра регенера- ционного раствора соли из бака рабочего раствора с последующим непрерывным протеканием регенерационного раствора в течение 45-60 мин в режиме регенерации и отмывки катионита, выделения из регенерационного раствора продуктов регенерации

-солей жесткости, вне контакта с исходной водой, при скорости пропуска раствора че- рез катионит 15-20 м/ч. При этом концентрацию регенерационного раствора и его удельный расход на единицу жесткости не ограничивают, отмывочную воду в процессе регенерации катионита не используют. По- еле регенерации схему умягчения воды вос- станавливают снятием вакуума в вытеснительном баке и гидростатическим вытеснением из фильтра умягченной водой регенерационного раствора в исходное по- ложение.

Все продукты регенерации утилизируют, отходов нет, сточных вод нет, экономят природные ресурсы, исключают загрязнение окружающей среды,J

Способ реализуют по схеме, представленной на чертеже: 1 - трубопровод исходной воды; 2 - ионообменный фильтр; 3 - насос; 4 - емкость рабочего раствора NaCI; 5 - ячейка приготовления раствора NaCt; б

-циркуляционный трубопровод NaCI; 7 - вакуумная линия; 8 - трубопровод умягченной воды, 9 - вакуумный насос; 10 - вытес- нительный бак; 11 - подвод реагентов; 12 - отвод утилизируемых продуктов (СаСоз, Мд(ОН)а и избыточный раствор NaCI); 13 - воздушник.

П р и м е р 1. Проводят очистку воды из поверхностного источника с начальной жесткостью 5 мг-экв/л и щелочностью 1,5 мг- экв/.л натрий-катионированием в две ступени с использованием катионита КУ-2- 8. Регенерацию катионита осуществляют 15% раствором поваренной соли. Солесо- держание исходной воды 432 мг/л. После очистки жесткость в воде 0,005 мн-экв/л. Проверкой установлено, что в натрий-кати- онитном двухкамерном модуле 205 мм с высотой камеры 1200 мм, высотой слоя загрузки катионита 900 мм из 72 л полного объема двух камер 39 л занимает катионит с 33 л-свободный объем, Высота модуля 2,8 м. На отметке 3,6 м установлен вытесни- тельный бак емкостью 100 л с указателем уровня. Верхний штуцер бака соединен с вакуум-насосом. 8 соответствии с предложенным способом роизводят регенерацию

J- -TVSIl J- ft t-- ««v «

катионита.

П р и м е р 2. Проводят очистку артезианской воды с начальной жесткостью 18,5

мг-экв/л и щелочностью 4,4 мг/экв/л натрий-катионированием в три ступени с использованием катионита КУ-2-8 и подкислением для снижения щелочности воды Солесодерж ание исходной воды 1400 мг/л. В соответствии с предложенным способом производят регенерацию катионита.

Результаты испытаний приведены в табл.1,2.

Как видно .1, по предлагаемому способу содержание умягченной воды не меняется, стоков нет, твердые осадки утилизируются, т.е. создается безотходная технология. На регенерацию отработанных растворов используют едкий натр и воду.

По существующим способам солесодер- жание исходной воды удваивается: на эквивалентжесткостипринатрий-катионировании в обрабатываемую воду уходит эквивалент иона натрия вместо иона кальция и магния; кроме того, в отработанный регенерационный раствор переходит CaCte и избыточный эквивалент NaCI (на 20 мг Са2+ согласно СНиП 2..84, с. 109, табл.1,100-300 мг NaCI). Возвращают этот раствор в осветлитель и смешивают с водой, тогда при добавке соды вместо CaCl2 (111 мг) в воде дополнительно к исходному солесодержанию образуется 2NaCI (117 мг). Происходит перерасход реагентов (NaCI и №д.Соз) и увеличение солесодержания исходной воды. Это при подаче воды в паровые котлы увеличивает на 20-40%. частоту продувки системы, а соответственно, и теп- лопотери; кроме того, необходимо еще подавать и смесь солей (NaCI, Na2Co4, NaaCOa. NaNOa). При подаче воды на подпитку теплосети ее продувка ведет к загрязнению водоема, так как солесодержание продувочной воды в 2 раза превышает исходное.

Существующий способ не технологичен, не экономичен, не экологичен рационален.

Из табл.2 по влиянию скорости и времени отмывки на степень регенерации следует, что скорость пропуска регенерационного раствора 15-20 м/ч и время отмывки 45-60 мин по предлагаемому способу позволяет полностью удалить продукты регенерации (CaCIa и MgCI), т.е. совмещается регенерация с отмывкой, что является дополнительным принципиальным отличием предлагаемого способа

Использование предлагаемого способа для очистки воды из поверхностных источников от ионов жесткости в системе водо- подготовки по сравнению с существующими способами обеспечивает следующие преимущества: безотходность

технологии очистки воды; экономию природных ресурсов: исключение загрязнения окружающей среды.

Формула изобретения

1. Способ регенерации Na-катионито- вых фильтров, включающий использование продувочной воды испарителей, работающих на умягченной воде, пропускание через фильтры отработанных регенерационных растворов, содержащих ионы кальция, обработку фильтра раствором хлорида натрия, циркулирующим по замкнутому контуру через кристаллизатор сульфата кальция, отличающийся тем, что, с целью экономии природных ресурсов и создания безотходной технологии, регенерацию катионита ведут при вакуумном удалении в

0

5

0

вытеснительный бак из объема фильтра остаточной умягченной воды и вакуумном впуске в объем фильтра без разрыва струи раствора соли из бака рабочего раствора с последующим непрерывным протеканием раствора в течение 45-60 мин, при этом после регенерации снимают вакуум в вытес- нительном баке и осуществляют гидростатическое вытеснение из фильтра раствора соли умягченной водой.

2.Способ по п.1. о т л и ч а ющийся тем, что концентрация раствора соли составляет 8-10%.

3.Способ по п.1, отл и ч а ю щ и и с я тем, что скорость пропускания раствора соли составляет 15-20 м/ч.

4.Способ по п.1.отличающийся тем, что вытеснительный бак находится на отметке выше катионитового фильтра.

Изобретение относится к очистке воды из поверхностных и подземных источников от ионов жесткости в системе водоподготов- ки (кальция и магния) котельных, ТЭЦ и регенерации фильтров. Регенерацию Na-катионита вначале ведут при вакуумном удалении в вытеснительный бак из объема фильтра остаточной умягченной воды и выпуском без разрыва струи в объем фильтра регенерационного раствора поваренной соли из бака рабочего раствора NaCI, оснащенного по вакуумной линии рассола насосом, установленным между фильтром и баком, с последующей циркуляцией раствора NaCI, включением насоса по схеме: емкость рабочего раствора NaCI, насос, фильтр, перелив из фильтра продуктов регенерации в ячейку приготовления, очистка в ячейке продуктов регенерации от ионов жесткости, напорная подача очищенного раствора NaCI в емкость рабочего раствора NaCI. Скорость пропуска раствора NaCI через катион 15-20 м/ч. 3 з.п.ф-лы, 1 ил., 2 табл. со С

Таблица

Таблица 2

;;