Способ умягчения воды для обессоливания и подпитки теплосети Советский патент 1982 года по МПК C02F1/42 C02F1/42 C02F101/10 C02F103/00 C02F103/16 C02F103/34 

(5) СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ ДЛЯ ОБЕССОЛИВАНИЯ И ПОДПИТКИ ТЕПЛОСЕТИ Изобретение относится к очистке воды и может быть использовано в теплоэнергетике, черной металлургии, химической и нефтехимической промышленно.тях. Известен способ для умягчения во ды, включающий содоизвесткование ис ходной воды в осветлителе с последующим умягчением воды в натрийкатионитиом фильтре 1 . Недостатками известного способа являются наличие значительного количества концентрированных ссйпевых стоков натрийкатионитных фильтров, загрязняющих окружающую среду, и необходимость сооружения дорогостоя щих устройств для их устранения. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ умя чения воды для обессоливания и подп ки теплосети, заключающийся в содоизвестковании воды в осветлителе, натрийкатионировании, выпаривании В испарителях и регенерации натрийкатионитных фильтров раствором кислоты или соли с возвратом отработанного раствора стадии регенерации в осветлитель 2. Недостатком указанного способа является то, что при смешивании отработанного раствора катионитных фильтров со всем потоком исходной воды повышается солесодержание общего потока умягченной воды. При подаче умя1 ченной таким образом воды на химобессоливающую установку повышается расход щелочи и кислоты для регенерации ионитных фильтров обессоливающей установки и удорожается процесс обессоливания. Цель изобретения - удешевление процесса за счет снижения расхода кислоты и щелочи на регенераций ионитных фильтров обессоливающих установок. Поставленная цель достигается тем, что в способе умягчения воды для обессоливания и подпитки теплосети исходную воду перед содоизвест кованием разделяют на два потока - питательную воду для химобессоливания и подпиточную воду для теплосет в соотношении 1:0,1-1П, стадии содо известкования, катионирования и регенерации катионитных фильтров обои потоков ведут раздельно, а полученные отработанные растворы стадий ре нерации обоих потоков смешивают и п дают в осветлитель для обработки потока подпиточной воды теплосети. По предлагаемому способу при раз дельном умягчении потоков воды для подачи на химобессоливающую установку и подпитку теплосети и подаче отработанного раствора всех катионитных фильтров стадии регенерации в осветлитель для обработки подпиточной воды теплосети уменьшается расход кислоты и щелочи на регенерацию ионитных фильтров обессоливающих установок. Это объясняется тем, что при смешивании отработанны растворов всех катионитных фильтров с общим потоком исходной воды повышается концентрация солей в потоке воды/ подаваемой на химобессоливающую установку, что и приводит к уме шению расхода кислоты и щелочи на регенерацию ионитных фильтров обессоливающей установки. Кроме того, снижение концентрации умягченной воды позволяет уменьшить расход ионитов и металла на химобессоливающих установках и тем самым удешевить процесс. Технология осуществления способа заключается в том,что исходную воду разделяют на два потока - питательную воду для обессоливающей установк подПиточную воду для теплосети в соотношении 1:0,1-10, Первый поток после содоизвесткования и-катионирования направляется на обессоливаю щую установку. Второй поток воды со местно с отработанным раствором все катионитных фильтров подвергается содоизвесткованию и катионировзнию, а затем направляется в теплосеть. Отработанный раствор всех катионитных фильтров собирают в бак и равно мерно подают в осветлитель, обрабатывающий подпиточную воду теплосети Для регенерации катионитных фильтро могут быть использованы натриевые соли, кислота или их смесь, В первом случае в качестве соли может быт использована привозная поваренная оль или отработанный раствор ионитых фильтров обессоливающей установки. Во втором случае используется серная кислота, а в третьем случае используется отработанный раствор катионитных фильтров обессоливающей установки. При использовании Н-катионитных ильтров при умягчении аоды для тепосети после них должны быть включены буферные саморегенерирующиеся ильтры. Для исключения расхода кальцинированной соды, подаваемой в осветлители исходной воды, последнюю не подвергают содоизвестковой обработке, а ионы жесткости осаждают из отработанных растворов катионитных фильтров в виде Мо(ОН)/2 путем только известкования. Известкованную воду отработанных растворов подают в осветлитель подпиточной воды теплосети, Йа чертеже изображена схема, поясняющая предлагаемый способ. Исходную воду разделяют на два потока в соотношениях 1:0,1-10, Первый поток воды подают в осветлитель 1, подвергают содоизвесткованию и затем пропускают через катионитный фильтр 2, умягченную воду подают на обессоливающую установку. Другой поток исходной воды и отработанный раствор всех катионитных фильтров подают в осветлитель 3, содоизвесткуют и затем через катионитный фильтр k направляют в теплосеть, Катионитные фильтры 2 и Ц регенерируют растворами соли натрия или кислоты и отработанные растворы всех фильтров, представляющие собой нейтральные соли, собирают в баке 5. Из бака 5 насосом 6 отработанный раствор равномерно подают в осветлитель 3, обрабатывающий подпиточную воду теплосети, В осветлитель, обрабатывающий поток воды, подаваемой в теплосеть, могут быть направлены также сто ки ионитных фильтров химобессоливающей установки. При необходимости получить умягченную воду только для подачи в обессоливающую установку в осветлитель для обработки подпиточной воды подаются только сточные воды всех ионитных фильтров и этот осветлитель используется для обработки стоков, В этом случае умягченную сточную воду используют для других целей или перерабатывают и получают соли натрия. Пример. Исходную воду, име ющую ионный состав, мг-экв/л: Са З. Мд 1,А; Na 0,9; НСО 3,8; 804 1.2; С1 0,7, разделяют на два потока 1000 т/ч и АОО T/4jT.e, в соотношени ях 1:0,(. Один поток (1000 т/ч ) содо известкуют в осветлителе, обрабатывающем питательную воду обессоливающей установки, где жесткость снижается до 0,8 мг-экв/л, а щелочность до 1,1 мг-экв/л, после чего пропускают через Н-катионитный фильтр, за груженный сульфоуглем и отрегенерированный стехиометрическим количест вом серной кислоты. Концентрация ио нов натрия в умягченной воде состав ляет в среднем 2,5 мг-экв/л, а щелочность 0,3 мг-экв/л. Умягченную таким образом воду направляют на хим обессоливающую установку. Другой поток воды (400 т/ч ) пост пает в осветлитель для подпиточной воды теплосети, куда одновременно подают сточные воды всех катионитных фильтров. Жесткость осветленной вод после содоизвесткования составляет 0,8 мг-экв/л, щелочность 1,1 мг-экв а содержание ионов натрия 5,3 мг-экв/л Далее осветленная вода пропускается сначала через Н-катионитный фильтр, загруженный сульфоуглем и.отрегенерированный стехиометрическим количеством кислоты. Умягченная вода с содержанием со лей натрия 5,3 мг-экв/л, щелочностью 0,3 Ml-экв/л и жесткостью 0,005 мг-экв/л направляется к потребителю умягченной воды. П р и м е р 2. Исходную воду с солевым составом, приведенным в при мере 1, разделяют на два потока 200 т/ч и 600 т/ч,т.е. в соотношении 1:3. Первый поток содоизвесткую в осветлителе, обрабатывающем воду для химобессоливания. -Осветленную воду с жесткостью 0,8 MI-экв/л и щелочностью 1,1 мг-экв/л пропускают через Н-катионитный фильтр, загруженный сульфоуглем и отрегенерирюва ный отработанным раствором Н-катионитных фильтров химобессоливеющей установки. Умягченную воду с содержанием солей натрия 2,7 MI-экв/л щелочностью 0,5 мг-экв/л и жесткостью 0,005 мг-экв/л направляют на обессоливающую установку. Другой поток воды с расходом 600 т/ч подают в осветлитель сетевой воды, куда одновременно подают сточные воды всех ионитных фильтров, включая обессоливающую установку. Жесткость осветленной воды составляет 0,8 Ml-экв/л, щелочность 1 ,1 мг-эка/л,а содержание ионов натрия 4,9 Ml-экв/л. Осветленная вода пропускается через H-Na-катионитный фильтр. Умягченная вода со средним содержанием ионов натрия MI-экв/л щелочностью 0,5 мг-экв/л и жесткостью 0,005 мг-экв/л направляется на теплосеть. Регенерация H-Na-катионитных фильтров осуществляется отработанным раствором Н-катионитных фильтров обессоливающей установки, который в данном случае содержит кислоту и соли натрия. П р и м е р 3. Исходную воду с солевым составом, приведенном в примере 1, с расходом 500 т/ч подают в осветлитель для обработки питательной воды обессоливающей установки. Осветленную воду с жесткостью 0,8 мг-экв/л щелочностью 1,1 MI-экв/л и содержанием солей натрия 2,5 мг-экв/л пропускают через Na-катионитный фильтр, после которого содержание солей натрия в воде составляет 3,3 Ml-экв/л, щелочность 1,1 мг-экв/л и жесткость 0,005 мг-экв/л. Эту воду направляют на обессоливающую установку. Сточные воды всех ионитных фильтров (включая химобессоливающую установку) подают в осветлитель для теплосети. Суммарная производительность этого осветлителя составляет 75 т/ч,жесткость 1,0 мг-экв/л, щелочность 1,2 мг-экв/л, а содержание солей натрия 20 мг-экв/л. Эта вода пропускается через катионитный фильтр и умягченная вода с содержанием солей натрия 21 MI-экв/л, жесткостью 0,005 мг-экв/л направляется к потребителю умягченной воды или может быть сконцентрирована в испарителях или электродиализаторах. Регенерация Na-катионитных фильтров производится отработанным раствором ионитных фильтров или частью сконцентрированного умягченного отработанного раствора ионитных фильтров. Технико-экономический эффект от реализации предлагаемого способа при суммарной производительности 1400 т/ч расходе умягченной воды для питания химобессоливающей установки 100 т/ч и для подпитки теплосети i+OO т/ч ориентировочно составит 800 тыс.руб в год, что в масштабах страны составляет 20-25 млн.руб. Формула изобретения Способ умягчения воды для обессоливания и подпитки теплосети, вкл чающий содоизвесткование воды в осветлителе, катионирование, регенерацию катионитных фильтров раствором кислоты или соли с возвратом от работанного раствора стадии регенерации в осветлитель, отличающийся тем, что, с целью удешевления процесса за счет уменьшения расхода щелочи и кислоты на регенерацию ионитных фильтров обессоливающей установки, исходную воду перед 6 содоизвесткованием разделяют на два потока - питательную воду для химобессоливания и подпиточную воду для теплосети в соотношении 1-0 1-1 о стадии содоизвесткования,катконирования и регенерации катионитных фильтров обоих потоков ведут раздельно, а полученные отработанные растворы стадии регенерации обоих потоков смешивают и направляют в осветлитель для обработки потока подпиточной воды теплосети. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Обработка воды на тепловых электростанциях. Под ред. А.А.Голубцова. М., 1966, с. 88-89. .2. Авторское свидетельство СССР N; 710963, кл. С 02 F 1/1+2, 1977 (прототип).

tta. KUMeAec «Ar«u4 jfemaHtfiy

сх. toda.

Petenepanfrt