Способ умягчения воды

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 9) (11 доСО 4 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорожного транспорта(56) Обработка воды на тепловых злектростанциях. Под ред. В.А.Голутцева. - М,-Л.: Энергия, 1966, с. 101.(54) СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ(57) Изобретение относится к способаумягчения воды и может быть использо К АВТОРСКОМУ СВИ вано для питьевого водоснабжения.Способ осуществляют путем пропусканияприродной воды через ионообменныйфильтр, загруженный природным материалом - лавобрекчией цеолитизированного перлита в натриевой форме крупностью зерен 0,3-0,6 мм при скоростифильтрации 5-7 м/ч. Умягчение воды ппредлагаемому способу позволяет значительно упростить и удешевить нроцесс при сохранении высокой степениумягчения природных вод различногосостава в интервале рН 6-9. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.аИзобретение относится к способахумягчения воды и может быть использовано для водоподготавки в промлленных и транспортных целях, в сельскохозяйственном водоснабжении, в котельных установках, а также при умягчении воды для питьевого водоснабжения.Цель изобретения - упрощение иудешевление процесса при сохранениивысокой степени умягчения природныхвод различного состава,Способ осуществляют путем прапускания природной воды с рН 6-9 черезионообменный Фильтр, загруженный при"родным ионообменным материалом - лавобрекчией цеолитизированного перлита в натриевой Форме крупностью зерен0,2-0,6 мм, причем Фильтрование осуществляют со скоростью 5-7 м/час, Перевод лавобрекчии цеолитиэированногоперлита в натриевую Форму осуществляют путем обработки материала раствором поваренной соли концентрацией 5%.,Лавобрекчия цеолитизированного перлита представляет собой плотную по-:роду вулканического происхожденияПлотность ее 2 т/м,Благодаря своему строению этотматериал обладает свойством адсорби"ровать в своих молекулярных ситах хаионы щелочноземельных металлов. Вы.окая эффективность очистки при егаприменении достигается также за счет,того, чта он обладает сильно развитой системой пор и каналов, благодаря наличию которых значительно увеличивается количество активных цент"ров интенсивной адсорбции ионов щелочно-земельных металлов.Химический состав загрузки, %:810 68, 99; Т О О, 06; А 10 у 12, 49,"Ре. О О, 36; ГеО О, 91; МпО О, 29; СаО1, 77; И 80 0,42; Ба О 3, 77,; КО 3,84,",ЯО О, 15; НО остальное,Путем дробления и рассева получают различные Фракции загрузки, а высокая устойчивость к водной средесодержащей повышенные концентрациикислот и щелочей, позволяет применятьега также и при очистке агрессивныхвод,В процессе очистки исходная вода, проходя через слой загрузки находящейся в натриевой Форме обменивает катионы щелочноземельньа металлов на ионь 1 натрия, Обмен ионов натрия наионы кальция и магния осуществляетсяв эквивалентных количествах.П р и м е р 1. Образец лавобрекчии цеолитиэированного перлита в натриевой Форме в количестве 60 см помещают в иоиообменную колонку диаметром 20 мм, Через колонку пропускаютводу, жесткость которой составляет5,2 мг-экв/л, рН воды последовательно 1 О задают 6-9, температура воды 17 С.Крупность дробленного материала 0,30,6 мч. В результате процесса ионногообмена происходит поглощение ионовкальция и магния при скорости Фильт рации 5-7 м/ч, При этом полная обменная способность загрузки составляет 350-400 г-экв/м.П р и м е р 2. Укаэанный материалпомещают в Фильтровалъную колонку ди О аметром 120 мм в количестве 679 см,Через колонку Фильтруют воду с общейжесткостью 3,5 мг-экв/л. Температураоумягчаемой воды 2 С, а рН 6-9. Круп,ность загрузки 0,3-0,6 мм, Процесс 5 очистки осуществляют в течение 30 чпри скорости Фильтрации 5-7 м/ч.Приэтом полная обменная способность загрузки составляет 430-450 г-экв/м.Из данньг примеров 1-2 видно, что ЗО полная обменная способность катиониЗ,д 40 41 Я 55 та, предлагаемого в качестве загрузки для водоподготовительных процессовРсоставляет 350-450 г-экв/мэ,Данные по влиянию крупности загрузки и скорости Фильтрования на обменную емкость используемого ионитапредставлены в таблице,Принятая крупность загрузки (0,30,6 мм) обуславливается тем, что вдромышленньгх установках применяютсядренажные колпачки с диаметром отверстий 3 мм и загрузка меньшей крупности выносится яэ Фильтра через дренаж, Кроме того, фракция меньшего диаметра выносится через систему подачиводы на умягчениэ при взрыхлении током воды большой скорости вследствиеуменьшения веса частиц загрузки, который становится , меньше критическогодля данной гидравлической крупностиматериала. Кроме того, загрузка большей крупности (0,6-1,2 мм) имеет, поданным исследований, обменную емкостьна 30% мечьше вспедствие уменьшенияколичества действующих активных центров сарбции ионов кальция и магния,Необходимая с.аростью Фильтрациив указанных условиях 5-7 м/ч. При1278300 2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что лавобрекчию цеолитизированного перлита используют в ЗО натриевой форме. Исходная вода Крупность загрузки,Температу- мм о ра, ССкорость фильтрации, м/ч Полнаяобменнаяемкость,г"экв/м Жесткость, мг-экв/л РН 6,4 0,3-0,6 0,3-0,6 0,3-0,6 0,3-0,6 0,3-0,6 0,3-0,6 5,2 5-7 411 5,2 413 414 8,8 17 417 5-7 8,8 5,2 9,0 6,4 324 5,2 319 9,0 6,4 5,2 17 0,3-0,6 9,0 321 5,2 8,8 9,0 318 0,3-0,6 0,6-1,2 0,6-1,2 8,8 5,2 5,0 259 17 7,0 233 17 7 э 1 ВНИИПИ Заказ 6801/20 Тираж 864 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 большей скорости обменная емкость падает, Этот диапазон скоростей близок к скорости фильтрации производственных ионообменных фильтров и его снижение вызывает нежелательное увеличение площади фильтров.Диапазон рН 6-9 в предлагаемом способе умягчения воды обусловлен тем, что воды природных источников,используемые для целей водоподготовки и во О доснабжения, обычно имеют рН в пределах 6-9, причем укаэанный диапазон рН практически не оказывает влияния на полную обменную емкость загрузки.По сравнению с известным примене ние предлагаемого материала в качестве загрузки при умягчении воды на существующем оборудовании позволит значительно упростить технологический процесс, резко снизить себестоимость 20 обработанной воды и расширить область применения метода за счет использова-. ния природных вод с различным химическим составом.Применение предлагаемого способа 25 для вновь создаваемых установок позволит также упростить аппаратурное оформление станций водоподготовки и уменьшить капитальные затраты на их строительство. Кроме того, при применении предлагаемого способа умягчения воды с помощью данного природного ионообменного материала иэ технологической схемы водоподготовки исключается использование кислот и щелочей, требуемых для корректировки рН обрабатываемой воды, что одновременно улучшает условия труда эксплуатационного персонала. Формула изобретения 1, Способ умягчения воды, включающий ее фильтрование через катионит, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и удешевления процесса при сохранении высокой степени умягчения природных вод различного состава, в качестве катионита используют лавобрекчию цеолитизированного перлита крупностью зерен 0,3-0,6 мм, причем фильтрование осуществляют со скоростью 5-7 м/ч.