Способ обезжелезивания подземных вод Советский патент 1980 года по МПК C02F1/64 C02F1/64 C02F101/20 C02F103/06 

Изобретение относится к области очистки воцы от железа и может найти применение в промышленном водоснабжении, в частности цля теплообменньк аппаратов, для получения гипохлорита натрия из минерализованных воц, а также в баль- неотехнике при использовании минеральных вод в виде лечебньк ванн и в лечебноплавательных бассейнах.

Известен способ обезжелезивания подземных пресных воц при соцержании Ю-ЗО мг/п и рН 7. Способ предусматривает аэрацию в вентиляторной rpaatrpHe G последующим фильтрованием через спой взвешенного осадка в контактных осветлителях l .

При осуществлении этого способа требуются значительные капитальные затраты и постоянный режим эксплуатации, так как свойства и структура хлопьев осадка железа в осветителях изменяются в висимости от свойств исходной воды и дозы введения реагентов.

2

Известен способ обезжелезивания подземных пресных вод в небольших установках аэрации с последующим ф{1льтрова- нием C2J. При этом способе кислород в форме воцовоздушной эмульсии подают в воду самовсасьшающим насосом в трубу перед фильтром.

Этим способом мсокно удалить 10 мг/п Fe ( И ).

Наиболее близким к описьшаемому изобретению по технкческой сущности и достигаемому результату является способ обезжелезивания подземных пресных вод с концентрацией железа 25 мг/л аэрацией в вентиляторной 1градйрне с последующим фильтрованием с предварительным нанесением на зерна ёагрузки осадка гидроокиси железа СЗ.

Этот способ требует больших кап тальных затрат, предварительной обрабся ки зерен загрузки в может быть применен к обезжелезиванию маломинерализованных подземных вод. 37 Целью изобретения является упрощение : удешевление способа обезжелезивания высокомннералиэованньк подземных вод при сохрапеннн основного химичесжо-го состанш обрабатываемой воцы, Поставленная цель достигаегся опнсыЬаемым способом обезжелезявания в asJDa ции воды возаухом при соотношении воаы и воздуха и послецующем фильтровании. Отличительным признаком способа является расхоа воздуха 30-35 объемов на- аэрацию одного объема высокоминерализованной подземной воцы. Технология способа состоит в слецующем. Исходные высокоминерализованные подземные воды с соцержанием Ре (И ) до 4О мг/л подают в верхнюю часть аэратора, высота которого не менее 2 rvi в нижнюю часть аэратора через фильтрос ные пластины подают сжатьй воздух из расчета объемов На один объем обрабатъ1ваемой воды. Обогащенную кислородом воздуха воду подают на контакт ньш 4 1льтр с высотой загрузки не менее 2 м (зернистость загрузки 2-10 мм) и далее на осветлительный фильтр с высото загрузки 1-1,4 Mj Скорость фильтрования 6 м/ч. Пример 1, Подземные хлоридные рассолы с минерализацией 110 г/л с содержанием железа Fe 25 мг/л подают в верхнюю часть аэратора, в згиж- шою - сжатьш воздух. Насыщенные кислородом возцутка расСОЛЫ наиравлшот на контактный фильтр, загруженный полиэтиленовыми или поли™ нрониленовъи.ги гранулами (зернистостью 2-10 мм ) и затем на осветлительньш фильтр, загру кенньй кварцевым песком (зернистостью 0,8-1,5 мм) с поддерживающим слоем 1 равия. Скорость фильтрации в обоих фильтрах 6 м/ч. Даннъю о хими геском составе обрабатываемой воды сведены в табл, 1. Таблица 1 Химический анализ воды Содержание комИсхо/шая После аэра понентов на 1 л ции и фильтрования,г Катионы КалийК 0,7410 0,7405 32,7329 32,7330 НатрийKfe ,1,9958 1,9901 Магний М|1 Продолже1П1е табл. 1 6,048О 0,0003 Не обнаруженоНе обнаруженНе обнаруженНе обнаружена41,5119 мма катноноБ 41,5451 Анионы С 65,9724 65,9720 0,2860 ВР 0,2860 Х 0,ОО24 0,0024 80ц 2,1052 2,1085 льфат дрокарбо- 0,0422 гНСО 0,О488 68,4111 мма анионов 68,4148 Недиссоциированные молекулыемневая НрЗЮ О,ОО68 0,0038 слота таборная 0,0434 слотаНВО 0,0498 щая мине110,0165 109,9703 лизация М хой остак при 180 109,7736 109,8200 Из табл, 1 видно, что основной хиеский состав в результате обезжеле- анил аэрацией с последующим ф11льванием без применения химических еств для подшелачивания и коагуляне изменялся. тепень очистки обрабатьшаемой во-от железа зависит от расхода воздуа аэрацию на единицу объема вотл , табл. 2)„

Расход воздуха в литрах на литр рассг пов

9,0

25,0 5,0

25,0

25,0 3,5

25,0 1,8 0,32

25,0

25,0 Пример 2. Подземные хлориц ио-натриевые рассолы с минерализа ией 120 г/л и соцержанием железа Г 4О мг/л подвергались аэрации при различных расходах воздуха. Результаты сведены в табл, № 3 и 4 Таблица

Катионы

Калин Натрий Магний Кальций Железо закисное

Железо окисное

Алюминий

Марганец

Хлор Бром Йод

Сульфат Гидрокарбонат Сумма анионов

Недиссоцииро « ванные молекулы

Кремневая KHcJiota О,00550,ОО35

Метаборная кислота 0,О754О,О722 Общая иинерали зация-.120,956512О,86О6

Сухой остаток при t 180°119.980 119.890

Таблица 4 Продолжение табл, 3 Содержание компонентов на 1 л воды jcpaMMbL i 7 r gVi 5i;/f TF r;r II..III . IП1..1 , Катионы МедеНе об-45,4269 наружена Сумма катионов 45,4713 45,4269 Анионы

Обезжепезивание высокоминерализованньк подземных воц по предложенное му способу упрощает и удешевляет ггро,цесс, так как не требует применения химических веществ для поошелачивания и коагуляции и сооружения градирен. Позволяет сохранить основной хим1гческий состав обрабатываемой воды, что особенно важно при применении этих вод в далЕз- неотехнитсеских системах,

Формула изобретения

Способ обезжелезивания подземных вод аэрацией с последующим фильтрованием, отличающийся тем, что, с целью упрощенгч и удешевления способа .обеажелезивания высокоминерализован8

Продолжение габл. 4

ных подземных вод при сохранении основного химического состава, аэрацию осуществляют при соотношении воды и воздуха 1:(30-35).

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Милов М,-А, Исследование коррозионной активности воды в процессе ее обезжелезивания (Тезисы докладов научно-технической коиферендни НИИЖТ), Хабаровск. Изд-во НИИЖТа, 1972 (прототип).