Способ умягчения воды Советский патент 1980 года по МПК C02F5/00 C02F1/42 C02F5/00 C02F101/10 C02F103/16 C02F103/34 

(54) СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ

Изобретение относится к очистке воды и может быть использовано в теплоэнергетике, черной металлургии, химической и нефтехимической промышленности. Известен способ реагентной обработки воды с применением рециркуляции . Сущность известного способа заключается в возврате части реагентов и воды отводимых из осветителя, в зону обработки во ды содо-известкованием. Несмотря на уменьшение расходов реагентов, размеров установок и количества стоков, достигаемая по этому способу степень очистки является недостаточной, что требует дальнейшего умягчения воды. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ умягчения воды, включающий содо-известковые исходной воды в осветлителе, , натрий-катионирование, вьшаривание в испарителях и рег&нерацию натрий-катионатных фильтров (2j Сущность способа. заключается в том, что в обрабатываемую воду дозируют известь и соду, осаждая тем самым часть ионов жесткости воды в i осветлителе. При этом снижается также и щелочность воды. ГГосле содо-известкования частично умягченную воду-пропускают через натрий-катионитные фильтры, где происходит ее глубокое умягчение и направляют к потребителю, либо выпаривают в испарителях. Регенерацию натрнй-катионитных фильтров осуществляют привозной поваренной солью, а продукты регенерашш сбрасывают в сток, 1ши подвергают захоронению, либо утилизации. Недостатками этого способа являются низкая степень очистки воды, обусловленная содержанием солей жесткости в производной поваренной соли, наличие значительного количества концентрированных солевых стоков натрий-катионитных фильтров, загрязняющих окружающую среду, и необходимость сооружения дорогостоящих устройств ДЛЯ устранения. Наличие стоков и использование привозной поваренной

3710963

соли существенно снижает экономичность способа.

Цель изобретения - повышение степени очистки воды и предотвращение загрязнения водоемов сбросным солями хнмаодоочистк Цель достигается тем, что отработанйый раствор стадии регенерации перед содо-известкованием смещивают с потоком исходной воды,содо- звесткуют ее в осветлителе, натрий-катионируют, выпаривают в испарителях и регенерируют натрий-катионитцые фильтры. При этом ЗО- умягченной воды используют для подпитки теплосети, а 7О-ЗО% - выпаривают в испарителях, продувочной водой которых регенерируют натрий-катионит- ные фильтры. Способ осуществляют следующим образом. Отработанный раствор стадии регенерации смещивают на протяжении всей стадии умягчения с потоком исходной воды и подвергают образуемую смесь содо-известковой обработке. Затем содо-известко ванный поток воды пропускают через натрий-катионитные фильтры, где полностью задерживаются оставшиеся в воде ионы жесткости. Задержанные в катионите ионы жесткости вытесняются на стадии в отработанный раствор и частично осаждаются вместе с ионамижесткости следующих порций исходной воды в осветлител©. Тем самым достигается полное удаление всех солей жесткости исходной воды в виде нерастворимого щлама, причем некоторое количество их постоя1шо циркул1фует между осветлителем и натрий-катионитным фильтром, в результате, устраняется необходимость сброса отработа1шого регене рашюнного раствора натрий-катионитных фильтров и предотвращается загрязнение водоемов сброснь ли солями. ЗО-7О% глубоко умягченной воды посл натрий-катионитных фильтров используют для пo ftIитkи теплосети, а 7О-ЗО% -- вы пар1ивают в испарителях, продувочной водой которых регенерируют натряй-катионитные фильтры. При этом регенерация фильтров продувочной водой испарителей, питаемых глубокоумягченной водой, позво ляет достичь существенного повьпяения степени очистки воды, поскольку в продувочной ВОД6 не содержится ионов жесткос ири необходимости использования умяг ченной воды только для подпитки теплосети можно регенерировать натрий-катио- нитные фильтры привозной поваренной солью, не используя испарители. Наличие

загрязняющих солевых стоков в этом случае также исключается.

Пример. Исходную воду постепенно смещивают с отработа1шым раствором стадии регенерации с кО1щентраиией солей жесткости и натрия в нем соответственно 4О-60 мг-экв/л, непрерывно его на протяжении стадии умягчения. Полученную смесь направляют на содо-известкозые в осветлитель, кудадобавл$пот известь и соду в количестве 0,23 кг и 0,12 кг соответственно на 1« смеси. Жесткость содо-известкованного таким офааом потока воды после осветлителя составляет О;8 мг -экв/л. Содержание ионов натрия в этой воде превышает содержание их в содоизвесткованной обычным способом воде на 1,6 мг-экв/л. Затем поток воды после осветлителя, имеющий жесткость 0,8 мг-экв/л пропускают через натрий-катионитный фильтр, загруженный сутйэфоуглем. Остаточная жесткость воды после фильтра составляет величину О,ОО5 мг-вкв/л против 0,03 мг известному способу. 45% воды после натрий-катионитного фильтра упаривают в испарителе до солесодержания 50О мг-экв/л, после чегр продувку испарителя собирают в бак для последующей регенерш1ии фильтра. 55% умягченной воды используют для подпитки теплосети. Удельный расход соли на регенерацию фильтра составляет 120 мг-экв, а величину обменной емкости сульфоугля при этом получают равной 25О г-экв/м . Сброс стоков в канализацию не производится . Таким образом предлагаемый способ обработки воды исключает загрязняющие жесткие солевые стоки и повышает степень очистки в .6 раз. Экономическая эффективность от внедрения способа на предприятиях черной металлургии составляет 15 млн. рублей в год. Количество сточных вод от натрий-катионитных фильтров на этих предприятиях составляет 2025 млн . Капитальные затраты при обработке стоков использукшимся в настоящее время на предприятиях черной металлургии способом составляют 2 млн. рублей для установки производительностью 12О м/ч. Отсюда следует, что годовые затраты на утилизацию составляют не менее 15 млн. рублей. Учитывая также количество стоков от обработки воды в химической и теплоэнергетической промьщшенностях, можно оценить экономию от использования предлагаемого способа

на этих предприятиях в масштабах ст11аны ориентировочно в 5О-6О млн. рублей в год.

Формула изобретения

щий содо-известкование исходной воды в осветлителе, натрий-катионирование, выпаривание в испарителях и регенерацию натрий-катионитных фильтров, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки и предотвращения загрязнения водоемов сбросными солями химводоочистки, отработанный раствор стадии регенерации перед содо-известкование смещивают с потоком исходной воды«

пр шятые во внимание при экспертизе

hfc 1826О2, кл. С 02 В 1/18, 12.1О.69

2.Обработка воды на тепловых электростанциях под ред. А. А. Голубцова, М., 1966, с. 88-89 (прототип).