Способ уменьшения бикарбонатной щелочности и солесодержания воды Советский патент 1977 года по МПК C02F1/46 C02F1/42 C02F5/00 C02F1/46 C02F101/10 C02F103/02 

1

Изобретение относится к области обработки воды для систем термоснабжения и может быть использовано в тех областях техники, где Предъявляются особые требования к бикарбонатной щелочности обработанной воды.

Известен комбинированный способ обработки воды, включающий пропускание ее через Н-катионитовый фильтр и последующую электрохимическую обработку в диафрагменном электролизере, в катодном отделении которого образуются гидроокиси соответствующих металлов (кальция и магния), которые вымываются потоком воды. Воду из катодного пространства обрабатывают щелочью с выделением бикарбонатов кальция, магния, железа и др. на фильтре. Далее воду пропускают через Н-катионитовый фильтр.

Этим способом очищают воду от солей жесткости, железа и т. п. и получают в электролизере кислый анолит и щелочной католит 1.

Известен способ снижения бикарбонатной щелочности и солесодержания воды путем электрохимической обработки воды в диафрагменном электролизере (с неселективной пористой диафрагмой). В катодной камере электролизера происходит снижение бикарбонатной щелочности попутно с умягчением, после чего воду фильтруют для удаления карбонатов 2.

Однако при осуществлении этого способа бикарбонатная щелочность и солесодержание снижаются лишь частично (примерно в 2 раза).

Для повышения степени изменения бикарбонатной щелочности и солесодержания по предлагаемому способу воду перед электрохимической обработкой пропускают через натрийкатионитоБЫЙ фильтр, а электролиз осуществляют в электролизере с катионитовой диафрагмой. Предложенный способ заключается в следующем: исходную воду пропускают через натрийкатионитовый фильтр, после чего подают на электрохимическую обработку в диафрагменный электролизер с катионитовой диафрагмой. Процесс электролиза ведут при плотности тока 30-60 А/м. В процессе электролиза в анодной камере будут образовываться ионы Н+, а в катодной камере ионы ОН. Образовавшиеся ионы Н+ и ОН- приведут к разложению бикарбонатной щелочности по следующим уравнениям:

-в анодной камере H+-fHCO Н2СОз

--НгО + СОг (I)

-в катодной камере ОН -|-НСОз- Н2О+ +С02- (II)

Попутно происходит снижение солесодержания в анодной камере за счет перехода катионов Na+ из анодной камеры в катодную и

разложение анионов НСОз по уравнению I с образованием воды и углекислоты, которую удаляют в декарбонизаторах.

По предлагаемому способу в анодной камере бикарбонатная щелочность снижается до 1-0,35 мг-экв/л, солесодержание до 34 мг/л, в катодной камере щелочность снизится до 0,7-0,4 мг-экБ/л, солесодержание не снижается (первую можно использовать для питания паровых котлов, вторую для подпитки тепловых сетей). По известному способу бикарбонатная щелочность снижается с 5,6 мгэкв/л до 3,8, а солесодержание с 1480 мг/л до 676 мг/л.

Пример. Исходную воду, имеющую общую жесткость Жо 7,5 мг-экв/л. Щелочность бикарбонатов ,5 мг экв/л, солесодержание 5 1218 мг/л пропускают сначала через Na-катионитный фильтр, где снижают жесткость до величины 0,02 мг-экв/л. Затем Na-катионированную воду пропускают через двухкамерный диафрагменный электролизер с катионообменной мембраной. Процесс электролиза ведут при плотности тока 50 А/м.

В анодной камере электролизера бикарбонатная щелочность снижается до 0,4 мг-экв/л, а солесодерл :аиие до 34 мг/л. В катодной камере электролизера бикарбонатная щелочность снижается до 0,4 мг-экв/л.

Формула изобретения

Способ уменьшения бикарбонатной щелочности и солесодержания воды путем ее электрохимической обработки в диафрагменном электролизере, отличающийся тем, что, с целью повышения степени уменьшения бикарбонатной щелочности и солесодержания, воду предварительно пропускают через Ка-катионитовый фильтр, а электролиз осуществляют в электролизере с катионитовой диафрагмой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 73294 кл. С 02В 1/82, 02.02.1948.

2. Ленчевский О. С., Электромеханический метод умягчения воды. Сб. исследований по водоподготовке, 1955, стр. 116 (прототип).