Установка для обработки воды

Союз Советских Социалистичвских Республик(23) Приоритет С 02 Е 1/46 Государственный комнтет ССС Р,по делам нзобретеннй н открытнй(71) Заявитель 154) УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОДЫ Изобретение относится к обработке воды, в частности для котельных установок и систем теплоснабжения, и может быть использовано в тех областях техники, где необходимо снижать жесткость и щелочность используемой воды. Известна установка для снижения жесткости и,щелочности воды, осно" ванная на водород - натрий - катионировании ЬНедостатками такой установкиявляются:а) для регенерации катионита тре буется наличие сложного. кислотного хозяйства со складом серной кислоты и оборудованием для слива, хранения и приготовления кислотного раствора) эксплуатация водорода - нат рия - катионитовых установок требу- . ет точного стехиометрического рас" чета и соответствующего точного доаирования кислотыв) трудность выполнения меропри ятий по защите оборудования и трубопроводов от коррозии;г.) невозможность применить данную установку на котельных малой мощности. 30 Известна также установка для снижения жесткости и щелочности воды, содержащая соединенные последова-. тельно натрий-катионитовый Фильтр, диофрагменный электролизер, анодная камера которого соединена с декарбонизатором и блоком-деаэратором, а катодная - с блоком-деаэратором 23.Однако установка имеет большой расход энергии на очистку, большой расход реагентов для регенерации натрий-катионитовых Фильтров. Кроме того, необходимо разделение обрабатываемой воды на два потока: для питания котлов и подпитки тепловых сетей, что не всегда является экономически выгодным.Бель изобретения - снижение энергозатрат на процесс очистки воды.Поставленная цель достигается тем, что установка дополнительно содержит соединенные последовательно смеситель и механический фильтр, размещенные перед натрий-катионитовым фильтром, а катодная камера диафрагменного электролизера снабжена циркуляционным контуром и соединена со смесителем.На чертеже схематически изображена предлагаемая. установка.874655 40 Установка включает механическийфильтр 1 (либо отстойник и механический Фильтр), натрий-катионитовыйфильтр 2, двухкамерный электролиэер3 с катионитовой ионообменной мембраной, насос 4, бак 5 раствора щелочи,бак-деаэратор 6, трубопровод 7 исходной воды, трубопроводы 8 и 9 циркуляционного контура, трубопровод10 ввода реагентов, смеситель 11.Перед включением установки исходная вода пропускается через механический фильтр 1 и натрий-катионитовый фильтр 2 и заполняет. бак 5 раствора щелочи и трубопроводы 8 и 9 циркуляционного контура катодной камеры электролизера 3,После заполнения бака щелочи включается электролизер 3 и циркуляцнонный насос 4. Поток воды после натрийкатионитового фильтра пропускается, через анодную камеру электролизераи подается в бак-деаэратор 6,откуда,после дегеэации, используется цоназначению.Через катодную камеру электролиэера вода циркулирует по замкнутомуконтуру; бак 5 раствора щелочи - трубопровод 8 - катодная камера электролиэера 3 - насос 4 - трубопровод9 " бак 5 раствора щелочи.При пропускании постоянного электрического тока,в результате протекания электродных реакций, в анод"ной камере электролиэера накапливаются ионы Н, а в катодной камере ОН.Катионитовая мембрана препятствуетсоединению ионов Н и ОН с образова"нием молекул воды, что приводит кпротеканию химических реакций поуравлениям (1) и (2).В анодной камере,протекают реакции ННСО Н СО НО+СО(1) 2 Н + СО, з:й ЯСО -Н 40 + СО а) в катодной камереОН + НСХГ=ь НО + СОЭ (2)Кроме того, под действием электрического тока натрия переходят из анодной камеры в катодную, что приводит к образованию в катодной камере щелочи МаОН.Таким образом, вода, прошедщая через анодную камеру электролизера, обессоливается эа счет снижения ще" лочности по уравнению (1) и электро- . диалЬэа ионов натрия из анодной камеры в катодную.В циркуляционном контуре катодной камеры накапливается щелочь МаОН. После достижения требуемой концентрации часть концентрированной ще 5 0 15 20 25 30 35 4лочной воды по трубопроводу 10 пода ется в смеситель 11, расположенный на трубопроводе исходной воды. После смешивания двух потоков в исходной воде происходит процесс декарбонизации с образованием труднорастворимых соединений кальция и магния,После смесителя 11 поток воды пропускается через механический фильтр 1, где образовавшиеся трудно- растворимые соединения кальция и магния отфильтровываются. В механическом фильтре жесткость воды снижается до 0,7-1,0 мг-экв/л.После механического фильтра обрабатываемая вода поступает на натрий-катионитовый фильтр, где происходит доумягчение воды, а затем - в анодную камеру электролнзера, где происходит снижение щелочности воды по уравнениям (1) до величины 0,7 мг-экв/л.Таким образом, поступающая на натрий-катионитовый фильтр после механического фильтра обрабатываемая вода имеет жесткость только 0,7- 1,0 мг-экв/л, вместо жесткости исходной воды, например 5-10 мг-экв/л. Это обеспечивает снижение реагентов на регенерацию натрий-катионитовых фильтров в 5-,10 раз и более.За счет того, что в предлагаемой установке в катодной камере циркулирует раствор хорошо диссоциированной щелочи МаОН, обладающей высокой электропроводностью, расход электроэнергии на обработку 1 м воды на предлагаемой установке в 2-4 раза меньше,.чем на известной,формула изобретения Установка для обработки воды, содержащая натрий-катионнтовый фильтр, диафрагменный электролизер, анодная камера которого соединена с баком - деаэратором, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью снижения энергозатрат на процесс очистки, установка дополнительно содержит соединенные последовательно смеси- тель и механический фильтр, размещенные перед натрий-катионитовым фильтром, а катодная камера диафрагменного электролнзера снабжена циркуляционным контуром и соединена со смесителем. Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе 1. Установка водород-натрий-катно нирования. СНиП, П-76, п.10,13. 2. Авторское свидетельство СССР Щ М 454180, кл. С 02 В 1/00, 1974,874655 Редактор А. Шишки Тираж 1010 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4 мю ПП фПатентф, г. ужгород, ул. Прсектная