Способ опреснения борсодержащих вод

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 8 97 АЗ РЕСПУБЛИ(54) СПОСОБ ОПЖАЩИХ ВОД(57) Сущность изводных растворогенной сульфоканой мембраныПоложительныйния и концентрирся в 2,0-2,5 раза. химии и химииАН УССРебенюкхимии и химииН УССРды, 1988, т.10, 1 ч. аГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР. 4, с,344 - 346,Изобретение относится к области обрботки воды, в частности к опреснению,может быть использовано для опреснениборсодержащих вод. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ опреснения, заключающийся в опреснении воды, имеющей рН более 10, при комнатной температуре в камере обессоливания электродиализного аппарата, образованной гетерогенными мембранами МКи МА, до общего солесодержания 200 - 300 мг/дм . При обработке по этому методу воды морского типа (исходное содержание бора менее 4,5 мг/дм) степень извлечения бора достигает 80,0 - 92,5 о . Однако. нами показано, что при использовании указанного способа для опреснения воды с высоким содержанием бора (40 мг/дмз) степень извлечения бора значительно ниже, Так, содержание бора в диализате и рассо-. ле, получаемых при опреснении по данному методу модельного раствора термальной воды Паужетской ГЕОТЭС. составляет соответственно 32 и 360 - 380 мг/дм при степезни извлечения бора 20. ЕСНЕНИЯ БОРСОДЕР бретения; электроциализ с использованием гомоионитовой фторуглеродпри температуре 45 С. ффект; степень извлечеования бора увеличивает з. и. ф - лы, 1 табл. Таким образом, недостатком известного способа является низкая эффективность в плане извлечения и концентрирования соединений бора при опреснении воды с высоким их содержанием.Повышение степени извлечения и концентрирования соединений бора в процессе опреснения борсодержащих вод является актуальной задачей, решение которой позволит, во-первых, защитить организм человека и животных от отрицательного воздействия соединений бора, а, во-вторых, расширить сырьевую базу для производства последних, поскольку рудные запасы бора ограничены.Сущность изобретения состоит в том, что опреснение борсодержащих вод осуществляют пропусканием воды с рН больше 10 через камеры обессоливания электродиализного аппарата, образованные анионитовыми и катионитовыми - фторуглеродными сульфокислотными гомогенными мембранами, При этом процесс опреснения ведут при температуре меньше или равной 45 ОС,Отличительным признаком предложен- ного способа является использование для опреснения гомогенной фторуглеродной сульфокатионитовой мембраны (МФСК).5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 бац 164 мг/л КО, 110 мг/л йа 2504,220 мг/л НзВОз(40 мг/л по бору), и имеющий рН 10,2, подавался с линейной скоростью 0,02 см, в камеры обессоливания, ограниченные катионитовыми мембранами МФСК и анионитовыми мембранами МА. Камера концентрирования перед началом опыта была заполнена модельным борсодержащим раствором с рН 7,8. Нижний штуцер 55 Нами показано, что использование ее для опреснения воды с высоким содержанием бора. позволяет в 2,0-2,5 оаза повысить степень извлечения и концентрирования этого элемента. При этом содержание других компонентов в диализате практически не изменяется, а солесодержание рассола увеличивается лишь на 15-17. Пооведение процесса при повышенной температуре приводит к дополнительному повышению степени концентрирования и извлечения бора,Способ реализуется следующим образом,Опыты проводили в пятикамерном электродиализной аппарате, содержащем 2 электродные камеры, 2 камеры обессоливания и 1 камеру концентрирования. Камеры отделены друг от друга чередующимися катионитовыми и анионитовыми мембранами. Рабочая поверхность одной мембраны - 9,7 см, межмембранное расстояние - 5 мм. В качестве катода и анода применяли платину. Через электродные камеры циркулировал 0,1 М раствор сульфата натрия, В камеры обессоливания подавали модельный борсодержащий раствор. О степени концентрирования бора судили по его концентрации в пробах, периодически отбираемых из камеры концентрирования. Перед началом эксперимента камера концентрирования заполнялась модельным борсодержащим раствором. Из верхнего штуцера камеры рассол вытекал самопроизвольно из-за увеличения его объема ввиду электроосмотического и осмотического переноса воды, Опыты проводили в гальваностатическом режиме, Бор определяли колориметрическим методом с применением кармина,Характеристики используемых материалов и веществ.Мембрана МФСК, подготовленная по ГОСТ 17553-72 в Н -форме. Мембрана МА/ТУ 6-05-1203-88), подготовленная по ГОСТ 17553-72 в ОН -форме. Натрий серно- кислый "чда" по ГОСТ 4166-76. Натрий хлористый "хч" по ГОСТ 4233-77, Борная кислота "хч" по ГОСТ 18704-78. Калий хлористый "чда" по ГОСТ 4234-77.П р и м е р 1. (согласно изобретению). Модельный раствор, содержащий 2473 мг/л камеры закрывали кохером, Самопроизвольно вытекающий из верхнего штуцера камеры рассол собирался в мерный цилиндр, Через электродные камеры циркулировало 2 л 0,1 М,раствора йа 2304, Плотность электрического тока составляла 0,75 А/дм . Растворы, подающиеся в камеры, термостатировались в термостатеТЖ-03 при температуре 25 С. Продолжительность эксперимента - 12,5 часа, Общий объем рассола - 11,8 мл, Концентрация бора в рассоле и диализате составляла 800 и 23 мг/л соответственно. Общее солесодержание рассола и диализата - 111 и 0,25 г/л соответственно.П р и м е р 2 (по прототипу). Пример выполняется аналогично примеру 1, однако при этом в качестве катионитовой мембраны используется гетерогенная мембрана МК. Общий объем рассола - 15,2 мл, Концентрация бора в рассоле и диализате 360 и ЗЗ мг/л соответственно. Общее солесодержание рассола и диализата 96,0 и 0,25 г/л соответственно, Преимущество описываемого способа по сравнению с прототипом подтверждается данными таблицы.Установлено, что использование гомогенной фторуглеродной сульфокатионитовой мембраны при опреснении борсодержащих вод с высокой концентрацией бора (40 мг/л) обеспечивает высокую эффективность удаления и концентрирования бора; степень извлечения составляет 41 - 51 о ; кратность концентрирования - 19,0-23,8 (содержание бора в рассоле 750 - 960 мг/л). Оптимальной температурой проведения процесса является 15 - 45 С. Повышение температуры выше 45 С приводит к существенному снижению общего солесодержания рассола, а также степени концентрирования бора,Достоинством описываемого способа опреснения борсодержащих вод является то, что достигнутое повышение степени извлечения и концентрирования бора значительно сокращает расход реагентов, применяемых для регенерации борселективных сорбентов, применяемых для кондиционирования диализата по содержанию бора, а также существенно упрощает процесс переработки рассола на борсодержащие продукты, что обусловлено возрастанием емкости борселективной смолы при увеличении содержания бора в растворе.Формула изобретения 1. Способ опреснения борсодержащих вод, включающий подачу опресняемой воды с рН 10 через камеры обессоливания электродиализатора, образованные катионитовыми и анионитовыми мембранами. о т л и1836297 Составитель Л.МельникТехред М.Моргентал Корректор С,Патрушева Редакт Заказ 3001 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., 4/5 КНТ СС роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина ч а ю щ и й с я тем, что в качестве катионитовой мембраны используют гомогеннуюфторуглеродную сульфокатионитовую мембрану. 2. Способ по п,1, отл и ч а ю щ и й с ятем, что процесс ведут при температуременьшей или равной 45 С,