Способ умягчения воды

(51)5 С 02 Р 1/42 ИЗО АНИ ТЕНИЯ АВТОРСК СВИДЕТЕЛЬС довательский зования и охи Р,Р. Ну ССС85. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Уральский научно-исслеинститут комплексного исполраны вОдных ресурсов(56) Авторское свидетельствоМ 1189810, кл. С 02 Р 1/42, 1 54) СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ57) Изобретение относится к способамумягчения воды и позволяет создать бессточную технологию за счет организации Изобретение относится к способам умягчения воды и может быть использовано в водоподготовке для питания энергетических установок и котлов малой и средней мощности, имеющих ионообменные фильтры катионирования воды,Наиболее близким по технической сущности и достигаемомурезультату к предложенному изобретению является способ умягчения воды, включающий ее пропускание через катионитовый фильтр, регенерацию последнего раствором хлорида калия и обработку отрабаотанного регенерационного раствора вместе с продувочными водами, предварительно карбонизированными дымовыми газами для осаждения и отделения солей жесткости,К недостаткам этого способа относятся: неполное осаждение солей жесткости и сульфат-ионов из регенерационных растворов, что ограничивает возможность многоциклового использования последних в качестве оборотного реагента при регенерации катионитовых фильтров и приводит к замкнутой системы использования технологических растворов и воды. Способ умягчения воды осуществляют путем ее пропускания через катионишовный фильтр, при этом регенерацию фильтра ведут солевым раствором, в качестве которого используют смесь отработанного регенерацион ного раствора, части отмывочных и продувочных вод котлов после ее упаривания до исходной концентрации по ионам натрия в аппаратах погружного горения, отработанную каустической содой для выделения солей жесткости и гипса и подкисленную углекислым газом и соляной кислотой, 1 ил,загрязнению окружающей среды при использовании этих растворов в качестве удобрений; только частичное использование дымовых газов (их тепла),Цель изобретения - создание бессточ-. ной технологии за счет организации замкнутой системы использования технологических растворов и воды,Поставленная цель достигается тем, что в качестве солевого раствора для регенерации используют смесь отработанного регенерационного раствора, части отмывочных вод, продувочных вод котлов после ее упаривания до исходной концентрации по ионам натрия в аппаратах погружного горения за счет тепла дымовых газов от котлов, обработки каустической содой при рН = 11,5 и 1 = 80 С для выделения солей жесткости и сульфат ионов и подкисления полученного раствора до рН =.5 пропусканием дымовых газов и добавлением соляной кислоты. На чертеже приведена схема осуществения способа,55 Схема содержит катионитовый фильтр 1, линии для подачи исходной воды 2 и отвода умягченной воды 3 для питания котлов, линии для подачи отработанного регенерационного раствора 4, неконцентрированной части регенерационных растворов и отмывочных вод 5 и линии 6 для концентрированных частей отмывочных вод и регенерационного раствора, линию 7 подачи продувоГййх котловых вод в смеситель 8, линию 9 для подщелачивания упариваемого регенерациойногдраствора и 10 для пере-качивания последнего в аппарат погружно. го горения 11, линии 12 подачи дымовых газов в аппарат и 13 для подкисления регенерационного раствора в усредненной емкости 14, линии 15 подачи суспензии со шламом на пресс-фильтр 16, линии 17 для отвода фильтрата регенерационного раствора и линии 18 для выгрузки шлама,П р и м е р. Через катионитовый фильтр 1 пропускают исходную жесткую воду 2, Процесс умягчения воды протекает по реакцйи: й.2 В - Ма+Са(НСОз) - Са+ 2 йаНСОз После насыщения катионита ионами жесткости по линии 4 подают 10 -ный раствор хлористого натрия в течение 25 - 30 мин, Процесс регенерации протекает по реакции;йСа+ 2 аС - 2 В - йа+ СаС 2 Стоки процесса регенерации и отмывочные воды разделяют на части, одну четверть которых по линии 6,. содержащую наибольшие концентрации солей жесткости СаС 2 и М 9 С 2, направляют в смеситель 8, в который в определенном соотношении подают продувочную воду от котлов 7 и едкий натр для доведения кислотности смеси до рН = 12, Оставшиеся малоконцентрированные по солям жесткости три четверти регенерационного раствора и отмывочных вод 5 смешивают с отработанным регенерационным раствором 17 и подают на регенерацию катионитового фильтра по линии 4, Подготовленный для упаривания смешанный раствор по линии 10 поступает в аппарат погружного горения 11, в котором происходит одновременно процесс упаривания и концентрирования солей жесткости. Исто, ником углекислого газа для упаривания и карбонизации служат отработанные дымовые газы производственных процессов 12, В аппарате 11 протекают следующиереакции;2 йаОН+ СО 2 -+ Иа 2 СОз+ Н 20СаС 2+ йа 2 СОз - СаСОз+ 2 йаС5 СаС 2+ 2 йаНСОз - Са(НСОз)2+ 2 КаСМЯС 2+ 2 йаОНМц(ОН)2+ 2 МаССаС 2+ Ка 2304Са 304+ 2 йаСРеакции протекают при 80 - 90 С за счеттепла дымовых газов, имеющих темпера 10 туру 180 - 230 С. Излишки дымовых газов,содержащих непрореагировавший углекислый газ, отводят по линии 13 для предварительного подкисления до рН = 7 фильтрата17 в усредненной емкости 14, Окончатель 15 ное подкисление до рН = 5 - 6 производитсясоляной кислотой, Результаты эксперимента показали, что при рН = 5 - 6, обменнаяемкость катионитового фильтра максимальна,20 Как показали эксперименты, выделение гипса достаточно полно происходитпри концентрации раствора по ионам Ка -69 г/л, рН = 11,5 и температуре 80 С.Кислотность с рН = 11,5 устанавливают для25 полного выделения ионов магния, т 80 Сустанавливается самопроизвольно послевыпарного аппарата, а концентрацию поионам ча поддерживают максимально возможной для нормальной работы выпарного30 аппарата,Суспензию упаренных регенерационных растворов из аппарата 11 по линии 15перекачивают на пресс-фильтр 16, с которойфильтрат по линии 17 поступает на подкис 35 ление в усреднительную емкость 14, а шлам18 удаляют для дальнейшего использования, например, в производстве строительных материалов.Сравнительные данные по эффективно 40 сти предложенного и известного способовпредставлены в таблице.Предлагаемый способ по сравнению сизвестным позволяет полностью отказатьсяот сброса сточных вод и содержащихся в них45 примесей в водоемы или на сельхозугодия,а дымовых газов в атмосферу, что с экологической точки зрения является важным решением вопроса охраны окружающей среды,Использование в технологическом процес 50 се сточных воды и дымовых газов позволяет отказаться от дополнительных капитальных вложений на очистные сооружения, а за счет оборотного использования хлористого натрия отпадает необходимость его пополнения в процессе. Наконец, положительный экономический эффект дает использование шламов в производстве строительных материалов и экономия воды при введении замкнутого цикла,,ьП е ложенный способ Известный способ Компоненты Примечание ф физвлечения в оса ок фф, извлечения в оса ок куда направляется30-409998 Са 304 СаСОз М 9(ОН)2 08313 Предложенный способ бессточный и безотходный В отвалТо же Тепло дымовых газов Очищенныестоки ИспольЗуется частично Минеральные удобренияСоставитель А. НовоселоваРедактор С, Кулакова Техред М,Моргентал Корректор Е. Пап Заказ 3516 ВНИИПИ Гос Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при Г 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 дательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 зводственноСпособ умягчения воды, включающий ее пропускание через катионитовый фильтр, регенерацию фильтра солевым раствором, смешивание отработанного регенерационного раствора с продувочными водами паровых котлов, обработку смеси дымовыми газами для выделения ионов жесткости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью создания бессточной технологии путем организации замкнутой системы использования технологических растворов и воды, в качестве солевого раствора для регенерации катионитового фильтра используют смесь отработанного 5 регенерационного раствора, части отмывочных и продувочных вод котлов после ее упаривания до исходной концентрации по ионам натрия в аппаратах погружного горения, обработанную каустической содой для 10 выделения солей жесткости и гипса и подкисленную углекислым газом и соляной кислотой. В производство строительных материалов Используется на упаривание На повторную регенерацию