Установка для обработки воды Советский патент 1981 года по МПК C02F1/46 C02F1/46 C02F101/10 C02F103/02 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОДЫ

1

Изобретение относится к обработке воды, в частности 1ля котельных установок и систем теплосйабжения, и может быть использовано в тех областях техники, где необходимо снижать жесткость и щелочность используемой воды.

Известна установка для снижения жесткости и.щелочности-воды, основанная на водород - натрий - катионировании tl

Недостатками такой установки

ЯВЛЯЮТСЯ

а) для регенерации | атионита требуется наличие сложного кислотного хозяйства со складом серной кислоты и оборудованием для слива, хранения и приготовления кислотного раствора;

с) эксплуатация водорода - натрия - катионитовых ус-гановок требует точного стехиометрического расчета и соответствующего точного дозирования кислоты;

в)трудность выполнения мероприятий по защите оборудования и трубопро1водов от коррозии;

г)невозможность применит данную установку на котельных малой мощности.

Известна также установка для снижения жесткости и щелочности воды, содер кащая соединенные последовательно натрий-катионитовый фильтр, диофрагменный электролизер, анодная камера которого соединена с декарбонизатором и блоком-деаэратором, а катодная - с блоком-деаэратором Г2 .

Однако установка имеет большой

fO расход энергии на очистку, большой расход реагентов для регенерации натрий-катионитовых фильтров.Кроме того, необходимо разделение обрабатываемой воды на два потока: для

15 питания котлов и подпитки тепловых сетей, что не всегда является экономически выгодным.

Цель изобретения - снижение энергозатрат на процесс очистки воды.

20

Поставленная цель достигается тем, что установка дополнительно содержит соединенные последовательно смеситель и механический фильтр, размещенные перед натрий-катионито25вым фильтром, а катодная камера диафрагменного электролизера снабжена циркуляционным контуром и соеди ена со смесителем.

На чертеже схематически изобра30жена предлагаемая, установка.

Установка включает механический фильтр 1 (либо отстойник и механический фильтр), натрий-катионитовый фильтр 2, двухкамерный электролизер 3 с катионитовой ионообменной мембраной, насос 4, бак 5 раствЪра щелочи, бак-деаэратор 6, трубопровод 7 исходной воды, трубопроводы 8 и 9 циркуляционного контура, трубопровод 10 ввода реагентов, смеситель 11.

Перед включением установки исходная вода пропускается через механический фильтр 1 и натрий-катионитовый фильтр 2 и заполняет бак 5 раствора щелочи и трубопроводы 8 и 9 циркуляциоиного контура катодной камеры электролизера 3.

После заполнения бака щелочи вклю чается электролизер 3 и циркуляционный насос 4. Поток воды после натрийкатионитового фильтра пропускается через анодную камеру электролизера и подается в бак-деаэратор 6,откуда, после дегезации, используется по назначению.

Через катодную камеру электролизера вода циркулирует по замкнутому контуру; бак 5 раствора щелочи - трубопровод 8 - катодная камера электролизера 3 - насос 4 - трубопровод 9 - бак 5 раствора щелочи.

При пропускании постоянного электрического тока, в результате протекания электродных реакций, в анодной камере электролизера накапливаются ионы Н, а в катодной камере ОН. Катионитовая мембрана препятствует соединению ионов Н и ОН с образованием молекул воды, что приводит к протеканию химических реакций по уравлениям (1) и (2).

В анодной камере протекают реакци

Н неог 5 HoC0. НпО + соа

(1)

2Н 4- HjCQjSsfc 4- СС

а) в катодной камере

чООН + НСХГ« + СОз (2)

Кроме того, под действием электрического тока натрия переходят из анодной камеры в катодную, что приводит к образованию в катодной камере щелочи НаОН.

Таким образом, вода, прошедшая через анодную камеру электролизера, обессоливается за счет снижения щелрчности по уравнению (1) и электродиaJтаэa ионов натрия из анодной камеры в катодную.

В циркуляционном контуре катодной кгшеры накапливается щелочь NaOH. После достижения требуемой концентрации часть концентрированной щелочной воды по трубопроводу 10 ПОДс

ется в смеситель 11, расположенный на трубопроводе исходной воды. После смешивания двух потоков в исходной воде происходит процесс декарбоние зации с образованием труднорастворимых соединений кальция и магния, После смесителя Г1 поток воды пропускается через механический фильтр 1, где образовавшиеся труднорастворимые соединения кальция и магния отфильтровываются. В механическом фильтре жесткость воды снижается до 0,7-1,0 мг-экв/л.

После механического фильтра обрабатываемая вода поступает на нат5 рий-катионитовый фильтр, где происходит доумягчение воды, а затем в анодную камеру электролизера, где происходит снижение щелочности воды по уравнениям (1) до величины

0 0,7 мг-экв/л.

Таким образом, поступающая на натрий-катионитовый фильтр после механического фильтра обрабатываемая вода имеет жесткость только О,75 мг-экв/л, вместо жесткости исходной воды, найример 5-10 мг-экв/л. «Это обеспечивает снижение реагентов на регенерацию натрий-катионитовых .фильтров в 5-10 раз и более.

За счет того, что в предлагаемой установке в катодной камере циркулирует раствор хорошо диссоциированной щелочи NaOH, обладающей высокой электропроводностью, расход электроэнергии на обработку 1 м воды на предлагаемой установке в 2-4 раза меньше,, чем на известной.

Формула изобретения

Установка для обработки воды, содержащая натрнй-катионитовый фильтр, диафрагменный электролизер, анодная kaMepa которого соединена

с баком - деаэратором, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат на процесс очистки, установка дополнительно содержит соединенные последовательно смеситель и механический фильтр, размещенные перед натрий-катионитовым фильтретл, а катодная камера диафрагённого электролизера снабжена циркуляционным контуром и соединена со смесителем.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

(прототип).

y./;,yy;,.jrr

874655