Способ обработки отработанных регенерационных растворов -катионитовых фильтров,содержащих сульфат кальция Советский патент 1980 года по МПК C02F1/42 B01J20/02 C02F1/42 C02F101/10 C02F103/02 

1

Изобретение относится к способу обработки отработанных регенерационных растворов ионитовых фильтров и может быть использовано в водоподготовке при умягчении и декарбонизашш воды.

Известен способ умягчения воды, по которому регенерацию Nd- катионитовых и С1-анионитовых фильтров производят свежим раствором поваренной соли, а регенерацию Na-катионитовых фильтров отработанной регенерационным раствором соли С1-анионитового фильтра fl.

Недостаток способа - наличие значительных количеств сбросных регенера- иконных вод водоподготовки, сравнительно большой расход поваренной соли на регенерацию. Кроме того, способ применим только при повышенной минерализации исходной воды с относительно малой долей бикарбонатных ионов,в остальных случаях для регенерации Nc -кaтиoнитoвыx и С1 - анионитовых фильтров применяется свежий раствор поваренной соли.

Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату $шляется способ обработки отработанных регенерационных растворовNOI-катионитовых фильтров,

содержащих сульфат кальция, путетл кристаллизации сульфата кальция на затравках .

Однако растворы, полученные по известному способу, после обработки содержат значительное количество кальция, поэтому использовать их для регенерации МсЯ-СЬ -«онитовых фильтров нельзя неизбежности отложений сульфата и карбоната кальция в слое загрузки ионитовы фильтров.

Цель изобретения - обеспечение возможности использования очищенных растворов для регенерации Na-СЕ ионитовых фильтров и предотвращение сброса регенерационных сточных вод в водоемы.

Цель достигается cмeшивaни« отработанного регенерационного раствора Nd- катионитового фильтра после кристаллиоации из него к«лып1Я с отработанным регенерашюнным раствором С 1-анионитового фильтра с последутошон аэрацией полученной смеси и обработкой ее химичсхзкимреагентом до остаточной концентрашш солей жесткости 1-1О мг-экв/ При этом смешивание отработанных регенерационных растворов Ыс -кати6нитового и С1 - акионитового фильтров ведут при ЗО-8О°С. По предложенному способу г;ри многократных повторных использованиях отработанного раствора солиjв последнем будет наблюдаться накопление -сульфатов, которые необходимо осаждать контактнро ванием с затравкой гипса из отработанного регенерационного раствора соли | 1акатионитового фильтра в виде сульфата калышя V Остаточная концентрация сульфата кальция (до 80 .мг-экв/л) соответствует его пределу растворимости. При смешивании отработанных регенерационных растворов No-катконитового и С1анионитового фильтров образуется раствор соли, содержащей ионы Са П1 с.г МаТНСОз, С1,с,0. Бикар&)нат кальция разлагается с вы делением углекислоты: Са(НСО),, .СаСОо, + СО + Н,0. При повышении температуры и аэриро вании раствора соли происходит удаление растворенной углекислоты, что гфиводит сдвигу равновесия вправо с разложением дополнительного количества бикарбонатов Остальное количество ионов жесткости и бикарбонатов осаждается добавлением ще лочного реагента, например извести: са нсо 2 ° ° Ъ- 2сасо,, о JAgCHco,,.,-v2Ca( -.MgtOVO.-i-2Са со -V 2Н gO. Если солесодержание воды, обрабатываемой, на Ысз -С6-ионитовых фильтрах, обусловлено в основном ионами NQ, Cot M, jVtCCh обработку стоков можно произвбдить с применением относительно небольших количеств извести, необходим в основном для осаждения магния из Mg(HCO3|)2 При значительном содержа нии ионов С1 в исходной воде, анионов бОли НСО в стоках будет недостаточ для осаждения всех ионов жесткости и в этом случае кроме извести необходимо применять соду: со -СаСО, V 2Nc«ce. 223р Остаточная жесткость и щелочность об- работайного раствора соли 1-10 мг-экв Соду можно заменить сульфатом натрия, который следует дозировать в отра- ботанный регеиерациоиныГ раствор голи до кристаллизации сульфата кальция ira затравке гипса. Вместо извести и соды возможно также применение едкого натра. В редких случаях при избытке ионов НСО к 50д может потребоваться применение хлористого кальция с известью. Повышение концентрации обработанного раствора соли осуществляется добавлением поваренной соли. Так как процесс кристаллизации сульфата кальция интенсифицируется при повышении температуры, для регенерации NOI-катионитового фильтра применяют раствор соли с температурой не более 4О С (уменьшается опасность загипсования ния катионита). С этой же целью регенерацию No- катионитового фильтра осуществляют со скоростью 10 м/ч раствором соли с концентрацией по сульфату натрия до 1-3%. Таким образом, происходит взаимная очистка отработанных регенерационных растворов соли Nа-катионитового и С1анионитовогчэ фильтров, за счет ионов ,НСО дофудаляемых из исходной воды. П р и м е р 1. На МонС1-ионитовые фильтры подают воду, содержащую 7.3мг экв/л, ,2 мг-экв/л, НСОз 4.4мг-экв/л, ,9 мг-экв/л, С1 0,02 мг-экв/л. Отработанный рёгенерационный раствор соли Nol-хатионитового фильтра контактируют в течение 1 ч с осадком сульфата кальция при 4О С. После отстаивания,отработанный регене- рационный раствор соли N а-катионитового фильтра, содержащий 70 мг-экв/л сульфата кальция, смешивают с отработанным регенерационным раствором соли С1-анионитового фильтра и аэрируют в течеьше 0,5 ч при 4О С. При аэрации происходит снижение щелочности с 78 до 18 мг-экв/л и кальциевой жесткости с 75 до 15 мг-экв/л (М 34) мг-экв/л. Затем производят дозирование NaCC мг-экв/л) и щелочных реагентов (КС12.СО,, 31 мг-экв/л и Са (ОН)249 49 мг-экв/л). После отстаивания осветленный раствор соли имеет характеристйку: Мо| 8ОО мг-экв/л, мг-экв/л, eg 850 мг-экв/л и используется для последукмцих регенераций No - катионитоBbiX и СЕ -анионитовых фильтров. П р и м е р 2. На Na-Cl-ионитовые фильтры подают воду с характеристиками/указанными в примере 1. Отработанный регенерационный раствор соли No катионитового фильтра контактируют в течскно lO мин. с осалком кп,.ьция при 8О°С. Поело отстаивания отработшный регенерационный раствор соли NO -катионитового фильтра, содержащий 60 мг-экв/л сульфата кальция, смешивают с Отработанным рёгенерационным раствором соли С1-анионитового фильтра и аэрируют в течение 1О мин при . Происходит снижение щелочности с 78 до 5 мг-экв/л и кальциевой жесткости с 75 до 2 мг-экв/л (Mg- 34 МГ-ЭКБ/Л) Затем производят дозирование НаСб (15О мг-экв/л) и щелочных реагентов ( 31 мг-экв/л и С (ОН)о 39 мг-экв/л). После отстаивания осветленный раствор соли охлаждают до и направляют на регенерацию Na-катиони тового фильтра. Для регенерации С1-анионитового фильтра используют раствор соли без охлаждения при 6О°С. Таким образом, предложенный способ обеспечивает предотвращение сброса регенерационных сточных вод водоподготовки за счет обработки и повторного исполь зования отработанных регенерационных растворов соли и уменьшения затрат на реагенты на ЗО-70% за счет снижения раствора NaCtФормула изобретения 1. Способ обработки отработанных регенера1щонных растворов Na- катионитовы фильтров, содержащих сульфат кальция, вк.пючаюший кристаллизацию сульфата кальция на затравках гипса, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности использования очищенных растворов для регенерации Na-C6ионитовых фильтров и предотвращения сброса регенерационных сточных вод в водоемы, после кристаллизации отработанный регенерационный раствор Ма-катионитоБОго фильтра смещивают с отработанным рёгенерационным раствором С1-ашюнитового фильтра, полученную смесь аэрируют и обрабатывают химическим реагентом до остаточной концентрации солей жесткости 1-1О мг экв/л. 2, Способ по п. 1, о т п и ч а ю- щ и и с я тем, что смешивание отработанных регенерационных растворов Na-катионитового и С 1,-анионитового фильтров ведут при ЗО-80°С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Лифщиц О. В. Справочник по водоподготовке котельных установок. Энергия, М , 1976, с. 26-28, 70-80. 2.Авторское свидетельство СССР № 482176, кл. В OlD 15/О6 18.10.76 (прототип).