Способ обработки отработанных регенерационных растворов катионитовых фильтров, содержащих сульфат кальция

ае делам изобретений н открытий(72) Автор . изобретения П. И. Журавлев ел водного хозяйства промышленности и населенных мест ВОДГЕО(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТРАБОТАННЫХ РЕГЕНЕРАЦИОННЫХ РАСТВОРОВ МО-КАТИОНИТОВЫХ ФИЛЬТРОВИзобретение относится к способу обработки отработанных регенерационных растворов ионитовых фильтров и может быть использовано в водоподготовке при умягчении и декарбонизации воды.Известен способ умягчения воды, по которому регенерацию Ма- катионитовых и С 1-анионитовых фильтров производят свежим раствором поваренной соли, а регенерацию ЙО-катионитовых фильтровО отработанной регенерационным раствором соли С 1-анионитового фильтра 1. Недостаток способа - наличие значительных количеств сбросных регенера 15 ционных вод водоподготовки, сравнительно большой расход поваренной соли на регенерацию, Кроме того, способ применим только при повышенной минерализации исходной воды с относительно малой . долей бикарбонатных ионов,в остальных случаях для регенерации Яс 1-катионитовых и С 1 - анионитовых фильтров применяется свежий раствор поваренной соли. Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки отработанных регенерационных растворов Ма -катионитовых фильтров, содержащих сульфат кальция, путем кристаллизации сульфата кальция на затравках гипса 2Однако растворы, полученные по известному способу, после обработки содержат значительное количество кальция, поэтому использовать их для регенерации Мб-Ю -ионитовых фильтров нельзя из ча неизбежности отложений сульфата и карбоната кальция в слое загрузки ионитовых фильтров.Бель изобретения - обеспечение возможности использования очищенных растворов для регенерации Ма-СК-ионитовых фильтров и предотвращение сброса регенерационных сточных вод в водоемы,Бель достигается смешиванием отработанного регенерационного раствора ЦО-катионитового фильтра после кристалботацньгй регеиерацггоггньгйг раствор солидо кристаллизации сульфата кальция назатравке гипса. Вместо извести и содьгвозможно также применение едкого патра.В редких случаяхггри избытке ионов НСОги 504 может потребоваться применениехлористого кальция с известью. Повышение концентрации обработанного растворасоли осуществляется добавлением поварен 10 ной соли. Так как процесс кристаллизации сульфата кальция интенсифицируетсяпри повышении температуры, для регенерации Мог-катионитового фильтра применяютраствор соли с температурой не более15 40 С (уменьшается опасность загипсованияония катионита), С этой же целью регенерацию ЙО- катионитового фильтра осугцествляют со скоростью 10 м/ч раствором соли с концентрацией по сульфату20 натрия до 1-3%.Таким образом, происходит взаимнаяочистка отработанных регенерационныхрастворов соли й а-катионитового и С 1- анионитового фильтров, за счет ионовСаг, М,НС 0604,удаляемых из исходной воды.П р и м е р 1. На Ис,".1-ионитовьгефильтры подают воду, содержащую Сагф7,3 мг экв/л, Мяг 2,2 мг-экв/л, НСО4,.4 мг-экв/л, Яо 42 4,9 мг-экв/л, С 10,02 мг-экв/л. Отработанный регенерационный раствор соли Яб -хатионитовогофильтра контактируют в течение 1 ч соосадком сульфата кальция при 40 С.З 5 После отстаивания,отработанный регенерационный раствор соли Й О-катионитового фильтра, содержащий 70 мг-экв/лсульфата кальция, смешивают с отработанным регенерационным раствором соли40 С 1 анионнтового фильтра и аэрируют втечение 0,5 ч при 40 С. При аэрациипроисходит снижение шелочности с 78до 18 мг-экв/л и кальциевой жесткостис 75 до 15 мг-экв/л (М =34) мг-экв/л.. Затем производят дозирование КсСГ4",1150 мг-экв/л) и щелочных реагентов(ХсгСО 31 мг-экв/л и Са (ОН)24949 мг-зкв/л). После отстаивания осветленный раствор соли имеет характеристику: Ид 800 мг-зкв/л, 504 150 мгэкв/л,СГ 850 мг-экв/л и используется для последующих регенераций Яа - катионитовых и С 0 -анионитовых фильтров.55П р и м е р 2. На Мо-С 1-ионитовьгефильтры подают воду с характеристикамиуказанньгми в примере 1. Отработанный регенерационный раствор соли ггакатионитового фильтра контактируют в те 3 710965глизации из него сульфата кальция с отработанньгм регенерационцым растворомС 1-анионитового фильтра с последующейвэрацией полученной смеси я обработкой еехимическимреагентом до остаточной концентрации солей жесткости 1-10 мг-экв/лПри этом смешивание отработанныхрегенерацнонных растворов Яа-катионитового и С 1 - анионитового фильтровведут при 30-80 С.По предложенному способу при многократных повторных использованиях отработанного раствора солив последнем будет наблюдаться накопление сульфатов,которые необходимо осаждать контактированием с затравкой гипса из отработанного регенерационного раствора соли 40 гкатионитового фильтра в виде сульфатакальция . Остаточная концентрация сульфата кальция (до 80 .мг.кв/л) соответствует его пределу растворимости. Присмешивании отработанных регенерационных растворов Мог-катионитового и С 1- анионитового фильтров образуется раствор соли, содержащей ионы Саг МУ 2+1 а НСОрС 1, 60Бикарбонат кальция разлагается с выделением углекислоты:Са(НСО) .-СаСО. + СО + Н О.При повышении температуры и аэрировании раствора соли происходит удалениерастворенной углекислоты, что приводит ксдвигу равновесия вправо с разложениемдополнительного количества бикарбонатов.Остальное количество ионов жесткости ибикарбонатов осаждается добавлением щелочного реагента, например извести:Са(НСО. 1 +Со(ОИ) - +2 Сосо. Ф 2 И О;В(йссг. 1+2 са(,ои 1, - ф- ьАфОН)г.2 СсСо 1+2 Н О.Если солесодержание воды, обрабатываемой.на Мс-СР-ионитовьгх фильтрах,обусловлено в основном ионами МС 11 Сс 3 12+Мфф 5 С,И обработку стоков можнопроизвбдить с,применением относительнонебольших количеств извести, необходимойв основном для осаждения магния изМЯ (НСОр)2 При значительном содержании ионов С 1 в исходной воде, анионоврц 4 и НСО в стоках будет недостаточнодля осаждения всех ионов жесткости и вэтом случае кроме извести необходимоприменять соду:СаСЕ +Но Со =с.оСОгМСС2 2 3 ЪОстаточная жесткость и щелочность обработайного. раствора соли 1-10 мг-экв/л.Соду можно заменить сульфатом натрия, который следует дозировать в отра 7109 ч п 1 е 10 л 1 иц. с осадком сульфата ка,.ьция при 80 С, После отстаивания отраоботанный регенерационный раствор солиКС -катионитового фильтра, содержащий 60 мг-экв/л сульфата кальция, смешивают с отработанным регенерационным раствором соли С 1-анионитового фильтра и аэрируют в течение 10 мин при 80 С. Происходит снижение щелочности с 78- до 5 мг-экв/л и кальциевой жесткости с 10 75 до 2 мг-экв/л (Мг 34 мг-экв/л). Затем производят дозирование Мо С (150 мг-экв/л) и щелочных реагентов (йо СО 31 мг-экв/л и С (ОН) 39 мг-экв/л) . После отстаивания освето ленный раствор соли охлаждают до 40 С и направляют на регенерацию Ма-катионитового фильтра. Юля регенерации С 1-анионитового фильтра используют раствор соли без охлаждения при 60 С,20Таким образом, предложенный способ обеспечивает предотвращение сброса регенерационных сточных вод водоподготовки за счет обработки и повторного использования отработанных регенерационных растворов соли и уменьшения затрат на реагенты на 30-70% за счет снижения раствора МосСФормула изобретения301. Способ обработки отработанных ре- " генерационных растворов йа- катионитовых 65 6фильтров, содержащих сульфат кальция, включающий кристаллизацию сульфата кальция на затравках гипса, о т л ич аюш и йс я тем, что,с цельюобеспечения возможности использования очищенных растворов для регенерации Кд-Ю- ионитовых фильтров и предотвращения сброса регенерациокных сточных вод в водоемы, после кристаллизации отработанный регенерашюнный раствор Ма- катионитового фильтра смешивают с отработанным регенерационным раствором С 1-анионитового фильтра, полученную смесь аэрируют и обрабатывают химическим реагентом до остаточной концентрации солей жесткости 1-10 мг-экв/л.2,Способпоп. 1, отличающ и й с я тем, что смешивание отработанных регенерационных растворов йа-катиощгквого и С 1-анионитового фильтров ведут при 30-80 оС.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Лифшиц О. В. Справочник по водоподготовке котельных установок. "Энергия,М, 1976, с, 26-28, 70-80.2. Авторское свидетельство СССРМо 482176, кл. В 010 15/0618. 10.76 (прототип) .Составитель Г. Андреева Редактор М. Недолуженко Техред 3, Фанта Корректор М. Пожо Заказ 8585/11 Тираж 1020 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и отгрытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4