Способ умягчения воды

//С 02 В 1/40 2) 2737095/23-2 лено 07.03,7 исоединением заяв Тосударствеииый комитет 3) Приоритет -(71) Заявитель Азербайджанский инже Изобретение относится к области очистки воды и может быть;использовано в теплоэнергетике, черной металлургии, химической и:нефтехимической промышленности.Известен способ бессточного умягчения воды натрий-катионированием. Сущность способа заключается в том, что исходную воду фильтруют через катионит,в Ма-фор. ме, Регенерацию катионита производят раствором привозной,поваренной соли, Нейтральные солевые стоки от регенерации натрий-катионитных фильтров выпаривают в аппаратах, работающих под,вакуумом. Затем полученный концентрат захороняют, либо перерабатывают 11.Недостатком,апособа является загрязнение окружающей среды захороняемым концентратом и обработка, связанная с использованием дорогостоящих нержавеющих сплавов в выпарных аппаратах и потерями тепла греющего пара в них.Известен также способ умягчения воды, включающий фильтрацию обрабатываемой воды через Иа-катионипный фильтр, регенерацию последнего и оодо-известкование отработанных регенерационных растворов в осветлителе;Сущность способа заключается в том, что умягчаемую воду фильтруют через Ха. А. Сафиев и М, ф. Джалиловно-строительный институт катионитные фильтры. Регенерацию фильтров производят концентрированным раствором солей натрия, Стоки, образующиеся от регенерации катионитных фильтров, предварительно обрабатывают содо-известковым методом в осветлителе, а затем выпаривают в,выпарных аппаратах и захороняют в специальных могильниках 12.Недостатками способа являются загрязнение окружающей среды стоками умягчения и высокая стоимость умягчения, связанная с использованием выпарных аппаратов которые обычно изготовляются из дорогостоящих нержавеющнх сплавов,Целью настоящего изобретения является предотвращение загрязнения окружающей среды и удешевление етроцвсса умягчения.Поставленная цель достигается описываемым способом умягчения воды, включающим фильтрацию обрабатываемой воды через уча-катионитный фильтр, регенерацию последнего и содо-иъвесжование отработанных регенерационных стоков в осветлителе, при этом содо-известкованные стоки перед фильтрацией воды через Ха-катионитный фильтр смешивают с исходной обрабатываемой водой в соотношении О,ОЗ - 0,15 мз/мз, обеспечивающем поддержание постоянной концентрации солей в обрабатываемой воде на протяжении всегоцикла умягчения, предпочтительно, в количестве 25 - 80% от общего их ооъема а остальное количество используют для приготовления регенарационного раствора "длянатрий-катионитного фильтра.Отличительным признаком способа является смешивание оодо-известкованныхстокав,перед фильтрацией воды через натрий-катионитный фильтр с исходной обрабатываемой =олой з соозношении 0,03 - 0,15мз/мз, обеспечивающем поддержание постоянной концентрации солей в обрабатываемой воде на протяжении, всего циклаумягчен,ия.Другое отличие заключается в том, чтосодо-известкованные стоии смешивают с исходной обрабатываемой водой в количестзе 25 - 80% от общего их объема, а остальное количество используют лля приго.товления регенерационного раствора длянатрий-катионитного фильтра,Технология осуществлечия слотсоба заключается в том, что соло-извесвкованныестоки после оаветлителя равномерно дозируют на протяжении цикла обработки впоток исходной воды перед умягчением,При этом в зависимости от типа катионитаи состава исходной воды стоки дозируют висходной волы перел мягчанием всоотношении 0,03 - 0,15 лз/,пз, Количестволозируемых стоков определяется условялподдержания постоявной концентрации солей в обрабатываемой воде,на лротяяениицикла умягчения, а также условием полного использования всего объема стоков вовремя умягчения,Умягчвние волы осуществляот в нат,рий-катионитных фильтрах, после чего направляют волу к потребителям умятченйойволы.После истощения натрий-катионитногофильтра до проакока ионов жесткости, егорегенарируют 2,5 - 8 О/оным раствором солей натрия после чего отмывают фильтрот продуктов регенерации. Регенерационные стоки, в состав которых входит отработанный регенерационный раствор и частьотмывбчной воды, в которой концентрация"солей жесткости больше, чем в исходнойволе, собирают в бак отработанного раствора, Остальную часть отмывочной воды(35 - 70%) собирают в бак для смешания сисходной водоч.Отработанные регенерационные стоки избака отработанного раствора подают восветлитель, где их подвергают содо-известковой обработке, осаждая тем самым солижесткости в виде удаляемого шлама.Содо-известкованные стоки после осветлителя направляют в бак смешения с исходной водой в,количестве 25 - 80 О/о откудав процессе умягчения их смешивают с исходной водойперед фильтрацией последней через натрий-катионитный фильтр, всоопношении 0,03 - 0,15 м/мз, обеспечивающем поддержание постоянной концентрации солей в обрабатываемой воде на протяжении всего цикла умягчения. В остальйые содо-известкованные стоки дооавляют5 необходимое количество поваренной солиили концентрата иопарителя для доведенияконцентрации раствора до 2,5 - 8% и используют в следующем цикле реганерацииМа-катионитного,фильтра.1 О При этом отпадает необходимость вдорогостоящйх выпарных аппаратах лля1 тилизации стоков, а некоторое повышениесоле "олержания исходной, воды, подаваемой на натрийкатионитный фильтр, практически не влияет на обменную емкостькатионитов и остаточную жесткость фильтрата,П р и м е,р 1. В натрий-катионитномфильтре, загруженном КУ-8, объемом20 1 мэ умягчают исходную волу, имеющуюследующий ионный состав, мг-экв/л: Сс =.4,0; Сч=2,0; Сма=1,О; С о. = 2,0; Сс == 0,1; Снсо .= 4,0. Объем отработанного8%-ного рагенерационного раствора при25 удельном расходе, соли,на регенерацию2 г-экв/г-экв составляет 1,3 лР. Объем отмывочной воды, равен 5 яз. Объем стоковсобранных в бак отработанного раствора впроцессе регенерации, составляет 6,3 м.З 0 Стоки соло-известкуют в осветлителе. Кон 1цантрация 1 солей натрия в со,ло-известко.ванных, стоках составляет 1,6%, вследствиеразбавления отмывочной водой,Согласно предложенному способу 80 О/,з 5 объема содо-извесжованных стоков, т, е.5 м, смешивают с исходной водой передфильтрацией, последней через натрий-,катиояитный фильтр в соотношении 0,03,пз/1 Р. Остальные 20% содо-известкованных40 стоков, т. е. 1,3 м, используют для приготовления регенерационного раствора натрий-катиэнитного фильтра путем добавления в раствор поваренной соли. При этомсодержание солей в умягченной воде со 45 ставдяет 17,2 мг-экв/л, а обменная емкс"тькатионита равна 900 г-экв/м. Умягченну 1 оводу направляют лля подпитки закрытойтеплосети. Удельный расход привозной соли на приготовление,регенерационногораствора составляет 1,7 г-экв/г-экв против2 г-экв/г-экв по известному способу. Удельный расход смешиваемых в процассе умягчения стоков, составляет 0,03 мз/мз, чтообеспечивает поддержание постоянной,концентрации солей в обрабатываемой воде (17,2 мг-экв/л) на протяжении всегоцикла умягчения.П р и м е,р 2. В,натрий-катионитномфильтре, загруженном 1 мэ КУ-8, умягчают исходную воду,с составом, аналогичным,приведенному в примере 1, Послепроскока жесткости в фильтрат, фильтррегенарируют по противотоку 2,5% -нымраствором поваренной соли с удельным65 расходом 2 г-экв/г-экв. Количество регене776990 Формула изобретения Составитель Г, Андреева Техред И. ПенчкоКорректор С. файн Редактор Т. Глазова Заказ 1888/1485 Изд,587 Тираж 1033 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Тип, Харьк. фил, пред. Патент рационного раствора составляет 5 мз. После регенерации фильтр отмывают умягченной,водой в количестве 5 лз,Отработанный регенерационный раствор объемом 5 м,и 34% отмывочной воды, объемом 1,7 лз, содо-известкуют в осветлителе. Коицентрация содо-известкованных стоков равна 1,9%. Остальные 3,3 мз отмывочной воды с концентрацией солей жесткости меньше 6 мг-экв/л собирают в бак смешиваемых с исходной водой стоков.Согласно предложенному способу 25% содо-известковаиных стоков, т. е. 1,7 мз направляют в бак смешиваемых стоков и в процессе умягчения смешивают с исходной водой перед фильтрацией последней через натрий-катионитный фильтр. Удельный расход смешиваемых стоков при этом составляет 0,06 мз/мз, а содержание солей в умягченной воде равно 10,6 лг-экв/л, что является допустимым для подпитки открытых теплосетей. Обменная емкость,катионита составляет 900 г-экв/мз. Остальные 75% содо-известкованных стоков объемом 5 лР с концентрацией солей натрия 1,9% используют для ,приготовления свежего регенерационного раствора путем добавления поваренной соли. Удельный расход привозной соли на,регенерацию при этом составляет 0,6 г-экв/г-экв.При использовании низкоемких катионитов типа сульфоугля соотношение смешиваемых с исходной водой стоков, обеспечивающее поддержание постоянной концентрации солей в обрабатываемой воде, достигает 0,15 мз/лзТаким образом, использование предлагаемого способа умягчения воды исключает загрязнение окружающей, среды стоками Ха-катионитных фильтров без использования дорогостоящих выпарных аппаратов и снижает удельный расход реагентов на регенерацию. Если учесть, что стоимость выпарных аппаратов составляет около 95% от общей стоимости, хвостовой части водоподготовителыной установки и они требуют большого расхода пара, то исключение этого оборудования и затрат тепла пара поз воляет получить большую экономию. Так,.при производительности умягчительной установки 2000 т/ч годовая экономия от применения предлагаемого способа ориентировочно составляет 2,0 млн. рублей, 10 1, Способ умягчения воды, включающийфильтрацию обрабатываемой воды через натрий-катионитный фильтр, регенерацию последнего и содоизвесткование отработанных регенерационных стоков в осветлителе, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью предотвращения загрязнения окружающей среды и удешевления процесса, содоизвесткованные стоки смешивают с исходной водой перед фильтрацией последней через натрий.катионитный фильтр в соотношении 0,03 - 0,15 лР/мз, обеспечивающем поддержание 25 постоянной концентрации солей в обрабатываемой воде на лротяжении всего цикла умягчения.2, Способ по п, 1, отл ич а ю щи йсятем, что содоизвесткованные стоки для сме щения с исходной водой берут в количестве25 - 80 о/о от всего их объема, а остальные 20 - 75% используют для приготовления регенерационного раствора натрий-катионитного фильтра.35 Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Тезисы докладов Всесоюзного научнотехнического совещания Термические ме тоды обработки воды на тепловых электростанциях и задачи научных исследований, Челябинск 1977, с. 64 - 66.2. Теплоэнергетика2, 1976, с, 60