Способ очистки минерализованныхВОд Советский патент 1981 года по МПК C02F5/00 C02F1/42 C02F5/00 C02F101/10 C02F103/02 

1

Изобретение относится к способам обессоливания минерализованных природных и сточных ВОД и может быть использовано для обессоливания сточных вод, образующихся при работе уста новок натрий-катионитного умягчения и химического обессоливания, в частности водоподготовительных установок тепловых электростанций.

Известен способ очистки регенерационных сточных вод водоподготовительных установок, включающий предварительную сОдоизвесткойУю обработку, последующее упаривание в выпарных аппаратах, работающих по методу мгновенного вскипания, и выделение солей в сухом виде ij .

Недостатком этого способа является значительный расход соды,эквивалентный жесткости обрабатываемой воды, что увеличивает стоимость очистки, и значительная Соколо 1 мгэкв/кг) жесткость умягченной воды, что вызывает необходимость использования нестандартных испарителей специальной конструкции и не гарантирует безнакипный режим их работы.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ термохимического умягчейия морской воды, включающий предварительный нагрев воды косвенным пу,тем до 40-70с, обработку воды известью, нагрев прямым смешением с паром до 140-170®С, отделение частично умягченной воды от выпавшего осадка, последующее ее глубоко умягчение натрий-катионированием,

0 концентрирование выпариванием и подачу концентрата на регенерацию натрий-катионитных фильтров 2 .

Недостатки способа состоят в том, что косвенный нагрев ограничен температурой 40-70°С, так как при бо5лее высокой температуре в процессе известкования начинается выделение .сульфата/ кальция на стенках оборудования и трубопроводов. Нагрев от 40-70 С до 140-170°С происхо0дит за счет смешения с паром, что сопровождается потерей его конденсата и увеличением общего количества обрабатываемой воды. Кроме то5го, известкованию и термическому умягчению подвергают всю исходную воду, а образующуюся гидроокись магния отделяют от воды в термоумягчителе вместе с сульфатом каль0ция. Это увеличивает габариты термоумягчителя, работающего при давлении 6-9 бар, усложняет его экспл атацию л последующее, полезное использование полученных осадков. Кр ме того, в процессе натрий-катионитного умягчения образуется значительное количество минерализованных стоков, сброс которых загря няет окружающую среду, а содержащиеся в них соли не используют. Цель изобретения - повышение эк номичности за счет создания бессто ной схемы очистки регенерационных вод натрий-катионитовых и химобе.ссоливающих установок. Поставленная цель достигается тем, что минерализованные регенерационные воды натрий-катионитовых и химобессоливаюдих установок нагревают раздельно до насыщения п сульфату кальция, затем их смешивают и подвергают термическому умя чению путем, смешения воды с паром при 140-170 С, отделяют частично умягченную воду от выпавшего осадка, затем воду смешивают с отмывоч ными водами ионообменных фильтров и натгравляют на натрий-катионитовые фильтры, после чего упаривают до насьацения по хлориду натрия, ко центрат отделяют от выпавшего суль фата натрия и направляют на регене рацию фильтров, а фильтрат обрабатывают известью, отделяют от гидроокиси магния и смешивают с регенерационными растворами водоподготовительных установок. На чертеже представлена схема ОЧИСТ.КИ минерализованных вод водоподготовительных установок. Отработанные растворы натрий-ка тионитовых фильтров по трубопровод9 1 подают в бак 2, а нейтрализованные отработанные растворы химобессоливаюсдих -установок по трубопроводу 3-в бак 4, затем эти воды нагревают раздельно до насыщения .по сульфату кальция в. теплообменны аппаратах 5 и подают в термоумягчи тель 6, где смешивают с паром огг паропровода 7 и при этом нагревают до 140-170с. Частично умягченную воду по тру бопроводу 8 направляют в расширитель 9 и затем подают в бак 10, где смешивают с отмывочными водами ионообменных фильтров, подаваемыг%1 -по трубопроводу 11. Смесь по т бопроводу 12 подают в натрий-катио иитовые Лильтры 13, а глубоко умнгченную воду по трубощ:)оводу 14 направляют в подогреватели 15 и затем по трубопроводу 16 - в первую ступень выпа-рной установки, где упаривают за счет тепла пара от паропровода 17. Образующий вторичный пар разделяют на два потока, один из которых подают по трубопроводу 18, смешивают с перегретым паром от паропровода 19 и направляют тепловому потребителю. Другую часть используют для доупаривания воды во второй ступени 20 и т.д., в последней ступени 21 воду упаривают до насыщения по хлориду натрия (240-260 г/кг). При этом из воды выделяется сульфат натрия, кристаллы которого вместе с раствором поступают в узел 12 разделения и сушки, откуда кристаллы сульфата натрия эвакуируют, а маточный раствор разделяют на три части, одну из которых по трубопроводу 23 возвращают в испаритель 21 на доупаривание, другую часть по трубопроводу 24 подают на регенерацию натрий-катионитовых фильтров водоподготовительной установки, а третью часть по трубопроводу 25 на регенерацию натрий-катионитовых фильтров 13. Сточные воды этих фильтров по трубопроводу 26 подают в осветлитель 27, обрабатывают известью, поступающей по трубопроводу 28, отделяют гидроокись магния, а осветленную воду направляют в термоумягчитель 6. Конденсат пара из расширителей 29, конденсатора 30 и теплообменников 15 направляют по трубопроводу 31 к потребителю. Избыток кристаллической массы в термоумягчителе 6 периодически удаляют в узел разделения и сушки. Пример. .Очистке подлежит 32,8 т/ч отработанных, растворов химобессоливающей установки, 5,8 т/ч отработанных растворов натрий-катионитной установки и 77,1 т/ч отмывочиых вод этих установок. Состав сточных вод приведен в таблице (п. 1-3). Кроме того, в процессе натрийкатионитногд умягчения этих стоков образовалось 11 т/ч сточных вод, состав которых приведен в таблице (п. 4) .,

Отработанные растворы химобессоливающей установки нагревают до 80-10Ь°С а натрий-катионитной установки до 130-150°С в теплообменниках 5 и смешивают со стоками и паром, нагревают до 170 С, отделяют от выпавшего сульфата кальция и охлаждают до 85-105с в расширителе 9. В результате образуется 52,8 т/ч термоумягченной воды, состав которой приведен в таблице (п. 5). Эту воду смешивают с отмывочными водами. Количество и состав этой смеси приведены в таблице (п. 6), а эти же показатели после натрий-катионитных фитров - в таблице (п. 7). Натрийкатионированную воду упаривают до насыщения по хлористому натри/о (259 г/кг при 100°С) и отделяют от выпавшего сульфата натрия. Соетав и количество полученного раствора приведены в таблице (п. 8). Часть его подают на регенерацию фильров 13, а остальное количество - на регенерацию натрий-катионитной установки исходной воды. Отработанные растворы фильтров 13 смешивают с известью, отделяют от образовавшейся гидроокиси магния и подают на термическое умягчение.

В результате термическому умягчению подвергают 49,6 т/ч вместо 115,7 т/ч по известному способу, что снижает расход пара на смешивающий нагрев в термоумягчителе на 50-60%. Так как в термоумягчителе осаждается только более тяжелый сульфат кальция, а магний выделяют из концентрированного стока при атмосферном давлении, скорость в термоумягчителе возрастает с 7-8 м/ч до 30-3 м/ч. С учетом сжения обмего количества воды, подвергаемой термическому умягчению, узелтермического умягчителя уменьшится в 8-14 раз. Раздельное осаждение сульфата натрия, сульфата кальция и гидроокиси магния упрощает их использование. Прекращается расход привозной поваренной соли на регенерацию натрий-катионитной установки исходной воды и сброс минерализованных вод.

Формула изобретения

Способ очистки минерализованных вод, включающий предварител11ный нагрев воды, обработку известью, термическое умягчение путем смешения воды с паром при температуре 140170 С, отделение частично умягченной воды от выпавшего осадка, последующее умягчение с помсадью натрий-катионитовых фильтров, концентрирование упариванием и подачу концентрата на регенерацию фильтров, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности за счет создания бессточной схемы очистки регенерационных вод натрий-катионитовых и химобессоливающих установок, последние нагревают раздельно до насыщения по сульфату каЛьция, затем их смешивают и подвергают термическому умягчениюупосле которого воду смешивают с отмывочными водами ионообменных фильтров и направляют на натрийкатионитовые фильтры, после чего упаривают до насыщения по хлориду натрия, концентрат отделяют от .выпавшего сульфата натрия и направляют на регенерацию фильтров, а фильтрат обрабатывают известью, отделяют от гидроокиси магния и смешивают с

регенерационными растворами водоподготовительных установок,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Бускунов Р.Ш., Кострикин Ю.М. и др. Применение испарителей для

водоподготовки - основа создания бессточных ТЭС. - Теплоэнергетика, 1976, № 2, с, 60-63.

2. Дыхно А .Ю. Использование морской воды на ТЭС. М., Энергия, 1974, с. 60.