Способ очистки воды от кальция иМАгНия Советский патент 1981 года по МПК C02F1/58 C02F1/58 C02F101/10 C02F103/02 C02F103/04 

1

Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано при очистке природных вод, содержащих различное количество растворенных и диспергированных веществ, которые имеют непосредственное отношение при определении степени пригодности ее для различных народно-хозяйственных целей.

Известны и широко используются в практике водоподготовки способы очистки от катионов металлов, заключающиеся в Ц)ёреводе .их в малорастворимые соединения, выделяемые затем из воды отстаиванием и фильтрованием И.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки воды от кальция и магния, включающий обработку щелрчами с последующим отделением выпавшего мало.растворимого осадка гидроокисей 2.

Недостатком способа является то, что вьщеляющиеся хлопья, размеры которых колеблются в широких пределах , выносятся из отстойников вместе с осветленной водой и применение его для очийтки воды от ионов С а и. Мд Недостаточно эффективно. Кроме трго.

сам процесс выделения осажденной фазы создает определенные трудности при осуществлении процесса очистки воды.

Цель изобретения - упрощение и удешевление отделения выпавшего осадка за счет придания осадку свойс плавучести, которое выражается полной концентрацией осадка за короткий промежуток времени на поверхности воды с образованием четкой границы вода-осадок.

Поставленная цель достигается тем что в известном спойобе воду предварительно обрабатывают углеводородной эмульсией, которая количественно извлекает осадок гидроокисей на поверхность воды . Свежеприготовленная эмульсия должна быть в{лсокодисперсной и концентрированной, так как со временем она разрушается. В качестве углеводородной эмульсии используют тонкодиспергированные в воде углеводороды, преимущественно изооктан, бензин, авиакомпонент, легкие нефти, причем объемное соотношение углеводорода и воды поддерживают равным 1:3-5. Предпочтительно обработку воды вести при температуре 20-50°С.

Способ осуществляют следующим образом.

Готовят высокодисперсную концент рированную эмульсию типа углеводород в воде, используя в качестве углеводородов, например, бензин или изооктан. Готовую бело-молочного цвета эмульсию в различном соотношении добавляют в обрабатываемую воду и в течение 10-20 с перемешивают до равномерного ра:спределения эмульсии по всему объему жидкости. Затем, не прекращая перемешивания, добавляют определенное количество щелочи и по истечению 20-30 с перемешивание прекращают. Через 2-3 мин происходит полное обесцвечивание воды с выделением и концентрацией н ее поверхности шлама, с четкой границей вода-шлам.

Для определения граничных и оптимальных значений вводимых реагентов готовят эмульсии,содержащие соответственно, об.% углеводородной фазы: 20, 25 и 30,

Пример 1. Берут три пробы С исходной водой в количестве 1 л, добавляют к ним эмульсию, содержащую 20 об.% углеводородной фазы (1:5) в количестве соответственно.

г: 4, б и 8. Перемешивают смесь и добавляют щелочь в количестве соответственно, г: 0,3; 0,4; 0,5. Смесь слегка перемешивают и после выделения и извлечения осадка производят химический анализ обработанной воды.

Пример 2. в три пробы с исходной водой добавляют эмульсию, содержащую 25 об.% углеводородной фазы (1:4) в количестве, г: 4,6 и 8. Q Перемешивают смесь и добавляют ще,лочь в количестве соответственно, п 0,,4; 0,5, Смесь слегка перемешивают и после внцеления и извлече.ния осадка производят химический анализ обработанной воды.

Пример 3. в три пробы с ис ходной водой добавляют эмульсию, содержащую 30 об.% углеводородной фазы (1:3) в количестве, г: 4, 6 и 8. Перемешивают смесь и добавляют щелОчь в количестве соответственно, г: 0,3; 0,4 и 0,5. Смесь слегка перемешивают и после выделения и извлечения шлама производят химический анализ обработанной воды.

Средние результаты количественного химического анализа воды приведены в таблице.

Кроме того, установлено, что степень очистки исходной воды зависит от температурного фактора, а именно с увеличением температуры исходной обрабатываемой воды до 50°С степень очистки увеличивается до 85-92%. Дальнейшее увеличение температуры отрицательно влияет на степень очиски в связи с разрушением вводимой эмульсии,- например, при температуре исходной воды и больше вводимая эмульсия при контакте с горячей водой разрушается с выделением углеводородной фазы из эмульсии. При этом процесс очистки не наблюдается.

Уменьшение количества вводимой эмульсии ниже 4 г на 1 л исходной воды, содержащей в среднем 200 мг/л ионов кальция и магния, уменьшает

расход щелочи, но и одновременно снижается степень очистки исходной воды. Увеличение количества вводимой эмульсии больше 8 г на .1 л воды резко увеличивает расход щелочи, так ка излишки эмульсии для своего выделения требуют больших количеств щелочи которая в свою очередь увеличивает щелочность обработанной воды, что также нежелательно. ,

Аналогичные результаты получены и при обработке воды эмульсиями на ос,нове различных углеводородных жидкостей, включая и легкие нефти.

Сравнительно высокая степень очистки, сопровождающаяся выделением и концентрацией шлама на поверхности обрабатываемой воды, выгодно отличает предлагаемый способ от известного, так как он не требует дополнительных затрат на сооружение специального оборудования для введения реагентов и их перемешивания могут быть использованы обычные насосы, а удаление осадка с поверхности воды экономически целесообразнее, и упрощает работу по очистке.

Учитывая, что в паровых котлах, охлаждакяцих системах и прочих теплоэнергетических аппаратах на поверхности нагрева или охлаждения в результате ряда физико-химических процессов образуются твердые отложения накипь, состоящая в основном из карбоната кальция, изобретение может быть применено и в этой области.

Формула изобретения

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

г.249.