Способ обработки сточныхВОд КОТЕльНыХ Советский патент 1981 года по МПК C02F5/00 C02F5/00 C02F101/10 C02F103/34 

Изобретение относится к водоподготовке и ч6жет быть использовано для обработки сточных вод, образующихся в котельных при подготовке добавочной воды натрий-катионированием. Сточные воды котельных - регенерационные и отмывочные воды натрий-кати онитовых фильтров и продувочные воды парогенераторов характеризуются высокой минерализацией, в связи с чем сброс их в естественные водоемы недопустим. Кроме того, создание бессточных систем водоподготовки обуславливает необходимость по.лного комплексного извлечения из сточных вод солей Б виде продуктов, пригодных к утилизации. Сточные воды Na-катирнитовых фильтров содержат в своем составе хлориды натрия, кальция и магния, причем хлорид натрия (NaCi) составляет 70-75% от общего, солесодёржания. В составе продувочных вод котлоэ присутствуют различные соли натрия (NaCI, NagS04, NajCOj, iOj . и др.), причем хлорид натрия к сульфат натрия (NaCI, ) в cywuB составляют 80-90% общего солесодержания j при этом соли ..являются дениыми продуктами и при извлечении их из сточных .могут быть использованы в народном хозяйстве: NaCI - в технологии водсподготовки на натрийкатионитовых химводоочистках, МадЗОдв стекольной, целлюлозно-бумажной, текстильной, кожевенной прок&вшен- ности и др. Известен способ обработки проМзюшенных сточных вод, включающий осаждение фторид-ионов при добавлении извести, подщелачиваиие стеков, аммиаком до , отделение осадков от жидкой фазы, добавление гидроокиси щелочного или щелочно-земельного металла к фильтрату, отгон и отделение твердых веществ от полученного конденсата l. Однако данный способ характеризуется неполным извлечением солей из стоков и наличием сбросов в виде маточного раствора, загрязняющего окружающую среду. Известен такжз способ обработки сточных вод натрий-катионитовых фильтров химводоочисток и продувочных вод паропреобразователей, заключаю|ф йся . в реагентнсаи умягчении сточных вод . натрий-катионитовых фильтров, подаче умягченной ВОДТ1 после отделения шлама в качестве питательной воды на паропреобраэоватеЛьную установку (недостача обработанных стоков для - питания паропреобразовательной уста новки пополняется умягченной водой химводоочистки) , упаривании сточны вод паропреобразовательной установк в установке двухстадийного действия причем на первой стадии получают ко денсат и рассол, а на второй стадии конденсат и смесь солей NaCl и ,, недостатками известного способа я ряются повыаиенный расход реагентов умягчения сточных вод натрий-катион зых фильтроЪ и неполная обработка сточных вод котельных (не обрабатываются продувочные воды котлов ; , о сюда неполное извлечение солей из сбросных вод котельных. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является сп соб обработки солевых стоков ТЭЦ, заключакяцийся в смешении сточных вод натрий-катионитовых фильтров химв доочисток и продувочных вод паропреобразователей, упаривании их с получением конденсата и упаренног раствора, отстаивании упаренного раствора в отстойнике с отделением шлама, упаривании осветленного раст вора с получением конденсата и крис таллов соли МаСI с последующим отстаиванием раствора и центрифугированием сгущенного осадка соли NaC i {З Недостатками данного способа являются неполная обработка сточных вод котельных (обрабатываются толь ко продувочные воды из паропреобразовательной установки), отсюда неполное извлечение солей из,-сбросны вод котельных и загрязнение окружаю щей среды отходами прюизводства в виде маточного раствора или сухого остатка хорошо растворилвлх солей. Цель изобретения - комплексное извлечение солей из сточных вод котельных с утилизацией солей натрия и предотвращение загрязнения окружающей среды. Поставленная цель достигается тем что в иайестном способе, заключающемся в смешении сточных вод натрийкатионитоаых фильтров химаодоочисток и продувочных вод парогенераторов, упаривании с отстаиванием и центрифугированием, перед смешением проводят упаривание сточных вод натрийкатионитовых фильтров с получением соли MaCl в виде ,товарного продукта и 35-40%-ного раствора CaCljH MgCl, упаривание продувочных вод парогенераторов до концентрации, при которой не происходит кристаллизация натриевых солей после смешения, а именно: 20-30% по солям натрия, илтем смешивают упаренные стоки, отделяют осадок и нейтрализуют фильтрат соляной или серной кислотой. Полученный раствор, содержащий соли NaCi и N3250, подвергают переработке известными способами с получением NaCI и , в виде товарных продуктов. При смешении упаренных сточных вод натрий-катионитовых фильтров после отделения NaCl и продувочных вод парогенераторов в растворе могут протекать реакции с образованием не растворимых в воде осадков силикатов, фосфатов, сульфатов, карбонатов Са и Мд и хорошо растворимой соли NaClВ связи с тем, что состав и соотношение компонентов в указанных водах не является постоянным и зависит от состава исходной воды, количества вводимых реагентов, при смешении этих вод может быть три варианта. Э первом варианте количество компонентов в продувочных водах парогенераторов (X ), образующих с ионами кальция и магния (У) не растворимые и мало растворимые в воде осадки, стехиометрически равны, т.е. во вторсм варианте в третьем варианте . В первом варианте после смешения предварительно упаренных стоков получают суспензию, в жидкой фазе которой содержатся соли NaCl, NagSO и CaS04 . Для доочистки от ионов каль- . ция в суспензию вводят соду () с некоторым избытком. При этом образуется хорошо растворимая соль Na2S04 и нерастворимый осадок СаСОзПосле отделения твердой фазы и нейтрализации избытка соды в фильтрате соляной или серной кислотой, жидкая фаза представляет собой 3-х компонентную водно-солевую систему NaC1-Na SO HgO, из которой выделение солей с получением товарных продуктов производят по одному из известных способов. Во втором варианте после смешения предварительно упаренных стоков получают суспензию, в жидкой фазе которой содержатся соли NaCl, NagSO, CaSO, CaCli, MgCl2. Для доочистки раствора от ионов кальция и магния используют известь и соду. При этом в растворе образуются нерастворимые осадки. После отделения твердой фазы и нейтрализации фильтрата соляной или серной кислотой разделение солей NaCl и Na2.S04 производят по известному способу . Учитывая, что раствор соли СаС в некоторых производствах может быть использован в технологическом процессе, например при получении растворов MgCl из морской воды, получении хлормагниевых щелоков, при наличии потребителей раствора CaClj и MgClj с целью сокращения расхода реагентов смешение сточных вод можно произвести по варианту при третьем варианте после смешения упаренных стоков получают суспензию.

в жидкоЯ фазе которой могут содержаться следующие компоненты: NaCl, N05.504, CaSO. , МаОНили NaCl, Na,jSO. NaOH, ..

После отделения твердой фазы при наличии в растворе СаЗОд в фильтрат вводят соду с последующей нейтрализацией ее избытка соляной или серной кислотой, при отсутствии ионов кальция производят только нейтрализацию щелочных компонентов, выделение NaCI и N33 504производят по известному способу.

Максимально возможное упаривание стоков в известном способе производят с целью сокращения расхода реагентов при доочистке смеси стоков от ионов кальция и магния за счет того, что растворимость соли CaSO в концентрированном растворе меньше, чем в пресной воде, и смешиваются значительно меньшие количества воды.

Упаривание сточных, вод натрийкатионитовых фильтров по предлагаемому способу производят до полного .выделения соли NaCl для получения, кроме товарного продукта NaCl, раствора солей СаС12И MgCl который может быть использован в случае варианта fa он наиболее вероятен) частично для смешения, а избыток - в качестве сырья при Нсшичии потребителя что приводит также .к сокращению расхода реагентов.

В результате использования данHorq способа для обработки сточных вод котельных представляется возможным полное комплексное извлечение солей из сточных вод с получением конденсата, используемого, например, в технологическом процессе химводоочисток или для подпитки котлов и солей NaCl и NagSO в виде товарных продуктов. Шлам, образующийся при смешении упаренных сточных РОД и доочистке их реагентами, направляют на захоронение.

Вследствие того, что шлам состоит из малорастворимых соединений СаСО. Мд(ОН)2, CaSiO,, Са(РО)2, C-aS04 , он не представляет опасности с точки зрения загрязнения окружающей среды.

Способ осуществляют следующим образом.

Сточные воды натрий-катионитовых фильтров химводоочисток направляют на упаривание до полного выделения соли NaCl из-раствора. Упаренный раствор (суспензию NaC) направляют на обезвоживание, в .результате .чего получают товарный продукт - соль NaCl и фильтрат, который подают на смешение. Продувочные воды парогенераторов направляют на упаривание до концеатрации, при которой не происходит кристаллизация натриевых солей при смешении. Упаренный раствор подают на смешение. После, смешения сточных вод принеобходимости

производят доочистку раствора от ионов кальция и магния введением из- . вести и соды.

Осадок солей, полу енный е результате смешения и доочистки подают на обезвоясивание, в результате чего получают шлам, который направляют на захоронение и фильтрат, который направляют на нейтрализацию соляной или серной кислотой, после чего раствор, представляющий собой трехкомпонентную водно-солевую систему NaCl-N82 504 направляют на двухступенчатое упаривание с отстаиванием и центрифугированием, где получают соли NaCl, и конденсат.

Пример. Обработке подвергают сточные водаа состава, указанного в табл.1

3,4 л воды, имитирующей сточные воды натрий-катионитовых фильтров, упаривают до полного выделения из раствора NaCI,.т.е. до 35-40%-ной концентрации по сумме солей МдС в данном случае в 50 раз.

Полученную суспензию соли NaCl в количестве 68 мл отфильтровывают под вакуумом на воронке Бюхнера до получения 40 мл фильтрата и 59 г соли, которую затем подсушивают и производят ее анализ на химический состав. 4,6 л воды, имитирующей продувоные Bojuj naporeHepaTopoij, упаривают до концентрации, при которой не происходит кристаллизация ;атриевых солей после смешения, в данном случае до 140 г/л по .. 153 мл упаренного раствора смешивают с 40 мл фильрата, полученного при обезвоживании суспензии Na(fl, и после перемешивания часть полученной суспензии отфильтровывают и в фильтрате определяют остаточную концентрацию ионов кальция и магния. Затем производят при необходимости доумягчение сус- пензии известью и содой, после чего твердую фазу отфильтровываиот на воронке Бюхнера, подсушивают в с;/шиль- ном шкафу и взвешивают, фильтрат нейтрализуют соляной кислотой и доупаривают с получением солей NaCl и N32504.

При обработке продувочных вод парогенераторов и сточных вод натрийкатионитовых фильтров получают 98,5% (7919 г) конденсата, 1,1% f89,5 г) соли NaCI, 0,13% (10,4 г) соли и 0,27% (21,1 г) HepacTBOpKNWX солей в виде шлама. Сопоставительные данные по обработке воды известным и пр длагаемыгли способами при обработке 1 м смеси уп-.ренных продувочных вод парогенераторов и сточных вод натрий-катионитовых фильтров представлены в табл.2.

Кака видно из таблицы по известному способу из сточных вод извлекают частично только соль NaCl, отходы состоящие из нерастворимых в воде солей (0,5 г-5,5%} и хорошо растворимых в воде солей (8,4 г-94,5%;, направля емые на захоронение, которые не исключают загрязнение окружающей среды, так как растворяясь в воде, они снов попадают в водоелы, загрязняя их. По предлагаемому способу из сточных вод извлекают в два раза больше товарного продукта - соли NaCI, кроме того, извлекают также соль ., отходами являются нерастворимые в воде соли, которые в виде шлама направляют на захоронение, предотвращая загрязнение водоемо в Кроме того, при условии полного комплексного извлечения солей из сточиых вод с использованием известнего способа преимущество предлагаемого состоит в сокращении расхода реагентов, примерно в три раза. Если имеет место вариант , т.е. солей кальция и магния больше, чем компонентов в продувочных водах, образующих с ними HepacTBopHNBje осадки, то при подаче эквивалентного количества солей кальция и магния расход реагентов сокращается в 20 раз. Таким образом, преимущество предлагаемого способа перед известным состоит в том, что он предусматривает полное комплексное извлечение солей из сточных вод котельных с утилизацией солей NaCl и , предотвращение загрязнения водоемов и сокращение расхода реагентов. Таблица 1

2170 4670 496 190 Продувочные 4,6 воды парогенераторовСточные воды 17400 Na-катионито- 3,4 вых фильтров 99,5 143 - 3230 1910

о а

S

ч

ю

го

ЕН

00 r-t

Г

fs

Г|

оГ

п

0

(Л

1Л О

ЧГ VO

лияаалосго

-к , (UG и ЧД 4.W,

S

N

тЧ

tN

СО (П

ГО СГ1 У1

tv О

irt

00

о Формула изобретения Способ обработки сточных вод котельных, включающий смешение сточны вод натрий-катионитовых химводоочис ток и продувочных вод парогенераторов, упаривание их с последующим отстаиванием и центрифугированием, отличающ и И с я тем, что, с целью комплексного извлечения солей из сточных вод с утилизацией солей натрия и предотвращения загрязнения окружающей среды, перед смешением проводят упаривание сточных вод натрий-катионитовых фильтров с получением соли NaCl в виде товарного продукта и 35-40%-ного раствора СаС 1я и MgCl/,, упаривание пр дувочных вод парогенераторов до 2030%-ной концентрации солей, затем смешивают упаренные стоки и после отделения осадка фильтрат нейтрализуют соляной или серной кислотой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Акц.Заявка Великобритании 1289309, кл. С 02 В 1/18, 1977. 2.Термические методы обработки воды на тепловых электростанциях. Тезисы докладов на Всесоюзном научно-техническом совещании, Челябинск, 1977, с.88. 3.Использование морских и солоноватых вод на ТЭС и задачи научных исследований. Тезисы докладов на 11 Всесоюзном научно-техническом совещании, Баку, 1976, с. 194 (прототип) .