Способ умягчения сульфатсодержащей минерализованной воды Советский патент 1981 года по МПК C02F5/02 C02F1/66 C02F103/06 

1

Изобретение относится к способам обработки минерализованных вод и может быть использовано на химводоочистках предприятий химической промышленности, теплоэлектроцентралей.

Известен способ обработки сточных вод, содержащих серную кислоту, известью. Способ позволяет при рН обработанной воды 10,2 и температуре 24 С получить остаточное содержание сульфата кальция 2,3 .

Недостатком способа является большая остаточная жесткость воды после умягчения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ умягчения минерализованной воды, содержащей сульфаты, известью и сульфатом натрия. В этом способе воду обрабатьшают известью в количестве, рассчитанном на перевод бикарбонатных ионов в карбонатные и осанедение магния, и сульфатом натрия

при недостатке в умягченной воде сульфат-ионов по отношению к ионам кальция. В результате такой обработки жесткость морской воды обусловлена почти целиком сульфатом кальция. Далее известкованная вода подается в термоумягчитель, где нагревается смещением с паром до 16СгС. При этой температуре резко снижается растворимость сульфата кальция, что ведет к выделению последнего в осадов 2.

10

Недостатком способа является высокая общая жесткость воды после умягчения, равная 20 мг-экв/л.

Цель изобретения - снижение веtsличины остаточной жесткости умягченной воды.

Поставленная цель достигается тем, что в сточную воду вводят сульфат натрия в количестве, обеспечивающем

30 его общую концентрацию в обрабатываемой воде 34-39 мг-экв/л и известь эквивалентно содержанию сульфатов, не связанных с ионами кальция, держивают смесь при перемешивании .в течение 45-75 мин, отделяют осадо с последующей обработкой ответленной воды углекислым газом до величины рН 9,6-9,8 с выделением карбоната кальция. Новым в способе является то, что сульфат натрия вводят до концентрации 34-39 мг-экв/л, а известь в количестве, эквивалентном содержанию сульфатов, несвязанных с ионами каль . ция, перемешивают и после отделения, осадка обрабатьгаают углекислым газом до рН 9,6-9,8 и отделяют карбона .кальция. При введении в воду извести в количестве, эквивалентном содержанию сульфатов, не связанных с ионами кальция, проходят следукицие реакцииNa,so 4-CatOH)2- CaSO i -2NaOH -«-ca COH) - Ca 60 i N((OH), fCci(DH)2- Cc3i504i+2WaO. Если в воду ввести известь в колич стве, меньшем эквивалентного, то не; происходит полного осаждения магния образования NaOH, необходимого для последуинцего более глубокого умягчения воды. Введение извести в количестве, большем, чем эквивалентное ведет к перерасходу извести. Полученный осадок гидроокиси магния и сульфата кальция отделяют. При отделении осадка проводят обработку осветленной воды углекислым газом до величины рН 9,6-9,В. Проведение процесса йасьш1ения при величине рН менее 9,6 приводит к образованию: бикарбоната кальция - соединения, растворимого в воде и поставленная цель не достигается. Обработка осветленной воды угле кислым, газом до величины рН более 9,8 связана с образованием углекисло го натрия в количестве, недостаточном для достижения поставленной цели. В результате насьш1ения осветленн воды углекислым газом происходят следующие реакции 2 toOH-«-со - На2СОз- 2.о Со ,, - cacoji +N«2804 . Так как растворимость сульфата , пп мг-экв кальция равна 34-39 - то су льфат натрия добавляет до концентра ции 34-39 ---- для более глубок л ГО умягчения воды карбонатом натрия, образующегося в процессе обработки воды известью и углекислым газом. При введении сульфата натрия меньше 34 г-экв/л остаточная жесткость увеличивается. Увеличедае пересыщения раствора сульфатом кальция более 39 мг-экв/л вызывает трудность его транспортировки вследствие возможности зарастания труб, а также перерасход сульфата натрия и углекислого газа в процессе умягчения. Осаждение сульфата кальция карбонатом натрия ведет к более глубокому умягчению воды. Способ осуществляют следующим образом. В воду вводят сульфат натрия до концентрации 34-39 г-экв/л и известь в количестве,- эквивалентном сульфатам, церемешивают в течение 45-75 мин и отделяют осадок. После отделения осадка осветленную воду обрабатывают углекислым газом до рН 9,6-9,8 и отделяют карбонат кальция. Пример.Умягчают сульфат содержащую воду, характеризующуюся следующими показателями, мг-экв/л: Кислотность Жесткость Содержание «-; . Затем вводят сульфат натрия в количестве 14., О мр-экв/л, обеспечивающем его общую концентрацию 39 мгэкв/л. Известь добавляют в количестве, эквивалентном содержанию сульфатов, не связанных с ионами капь ция, выдерживают смесь при перемешивании в течение 45 мин для достижения концентраии сульфата кальция в растворе 39 мг-экв/л. После отделения образующегося осадка осветленную воду обрабатывают углекислым газом до величины рН 9,8 с вьщелением в осадок карбоната кальция. Умягченная сточная вода характеризуется следующими показателями, мг-экв/л: Щелочность общая Щелочность свободнаяЖесткость общая Содержание ионов Са2-+

Пример 2. Состав умягченной сточной воды соответствует приведенному в примере 1. Указанную сточную воду обрабатывают в соответствии с примером 1, а углекислым газом обрабатывают до величины рН 9,6 с выделением в осадок карбоната кальция. Умягченная сточная вода характеризуется следуюцими показателями, мгэкв/л:

Щелочность

общая1,8

Щелочность свободнаяО, I Жесткость

общая1,8

Содержание ионов ,8

Предлагаемый способ, по сравнению с известными, обеспечивает уменьщение величины конечной жесткости умягченной воды с 20 до 2 мг-экв/л.

82953«

Формула изобретения

Способ умягчения.сульфатсодержащей минерализованной воды, включаюпщй обработку сульфатом натрия и известью с последующим отделением осадка, отличающийся тем, что, с целью снижения остаточной жесткости воды, сульфат натрия вводят до концентрации 34-39 мг-экв/л, а известь в количестве, эквивалент. ном содержанию сульфатов, не связанных с HOHaiffi кальция, перемешивают и после отделения осадка обрабатывают углекислым газом до рН 9,6-9,8 и отделяют карбонат кальция.

Источники информациии, принятые во внимание при эскпертизе

1.Проскуряков 6. А., ПЫидт Л. И. Очистка сточных вод в химической

10 промышленности. Л., Химия, 1977, с. 132.

2.Апельсин И. Э., Клячко В. А. Опреснение воды. М., Стройиздат, 1968, с. 83.