Способ умягчения сульфатсодержащей минерализованной воды

(72) Авторы изобретения 1;Ташкентский филиал Всесоюзного научно-исследовательскогоинститута водоснабжения, канализации, гидротехническихсооружений и инженерной гидрогеологии 7) Заявител УМЯГЧЕНИЯ СУЛЬФАТСО РАЛИЗОВАННОИ ВОДЫ(54) СПОСОБ ится к способам Изобретобработкиможет бытьочисткахпромышленн е о минерализованных вод использовано на химв редприятий химическо сти, теплоэлектроцен ле умягчения.Наиболее сущности к и соб умягчени ды, содержащ сульфатом на воду обрабат честве, расс карбонатных осаждение ма близким по техническоизобретению является споя минерализованной воей сульфаты, известью итрия. В этом способеывают известью в количитанном на перевод биионов в карбонатные игния, и сульфатом натрия Известен способ обработки сточных вод, содержащих серную кислоту, известью. Способ позволяет при рН обработанной воды 10,2 и температуре10 24 С получить остаточное содержание сульфата кальция 2,3 г/л 11 .Недостатком способа является б шая остаточная жесткость воды пос при недостатке в умягченной воде сульфат-ионов по отношению к ионам кальция. В результате такой обработки жесткость морской воды обусловлена почти целиком сульфатом кальция. Далее известкованная вода подается в термоумягчитель, где нагревается смешением с паром до 1 бОфС. При этой температуре резко снижается растворимость сульфата кальция, что ведет к выделению последнего в осадок 2.Недостатком способа является высокая общая жесткость воды после умягчения, равная 20 мг-экв/л.Цель изобретения - снижение величины остаточной жесткости умягченной воды.Поставленная цель достигается тем что в сточную воду вводят сульфат натрия в количестве, обеспечивающем его общую концентрацию в обрабатываемой воде 34-39 мг-экв/л и известь эквивалентно содержанию сулвфатов, не связанных с ионами кальция, вы 3 88держивают смесь при перемешиваниив течение 45-75 мин, отделяют осадокс последующей обработкой ответленнойводы углекислым газом до величинырН 9,6-9,8 с выделением карбонатакальция,Новым в способе является то, чтосульфат натрия вводятдо концентрации 34-39 иг-экв/л, а известь в количестве, эквивалентном содержаниюсульфатов, несвязанных с ионами кальция, перемешивают и после отделения,осадка обрабатывают углекислым газом до рН 9,6-9,8 и отделяют карбонат.кальция.При введении в воду извести вколичестве, эквивалентнои содержаниюсульфатов, не связанных с ионамикальция, проходят следующие реакциийц БО,+СоОн) Соус,+2 йоОН МУбо +Со ФН 32Сс 1 Ю 4 ф + ЙЯОИ 2 Н 2504, +СО(ОН)- СаЬО 4.1+280Если в воду ввести известь в количестве, меньшем эквивалентного, то не происходит полного осаждения магния и .образования йаОН, необходимого для последующего более глубокого умягчения воды. Введение извести в количестве, большем, чем эквивалентное,ведет к перерасходу извести.Полученный осадок гидроокиси магния и сульфата кальция отделяют. При отделении осадка проводят обработку осветленной воды углекислым газом до величины рН 9,6-9,8. Проведение процесса насыщения при величине рН менее 9,6 приводит к образованию бикарбоната кальция - соединения, растворимого в воде и поставленная цель не достигается.Обработка осветленной воды угле кислым. газом до величины рН более 98 связана с образованием углекисло" го натрия в количестве, недостаточном для достижения поставленной цеЛИ еВ результате насыщения осветленной воды углекислым газом происходят следующие реакции.1 + 2 ф 2 Щ+ЪСО ВО йа 2 ССЬ, СОСО 3+МОФО 4 .Так как растворимасть сульфатамг-зкв кальция равна 34-39-в "- , то су" льфат натрия добавляет до концентраиг-эквции 34-39 ---- для более глубоко- л0,3 2,0 2,0 2953го умягчения воды карбонатом натрия,образующегося в процессе обработкиводы известью и углекислым газои.При введении сульфата натрия меньше34 г-экв/л остаточная жесткость увеличивается. Увеличение пересыщенияраствора сульфатом кальция более39 мг-экв/л вызывает трудность еготранспортировки вследствие возможнос О ти зарастания труб, а также перерасход сульфата натоия и углекислогогаза в процессе умягчения.Осаждение сульфата кальция карбоиатом натрия ведет к более глубокому умягчению воды.Способ осуществляют следующим образом.В воду вводят сульфат натрия доконцентрации 34-39 г"экв/л и известь 20 в количестве, эквивалентном сульфатам,перемешивают в течение 45-75 иин иотделяют осадок. После отделенияосадка осветленную воду обрабатываютуглекислыи газом до рН 9,6-9,8 и от деляют карбонат кальция.ГП р и м е р 1,Умягчают сульфат -содержащую воду, характеризующуюсяследующими показателями, мг-экв/л:Кислотность 97,0щ Жесткостьобщая 42,0СодержаниеионовСа 2+23 0,.1 2+ 19,0Иаф 25,0504 . 164,0Затем вводят сульфат натрия в количестве 14.,0 мг-экв/л, обеспечиваю" фщем его общую концентрацию 39 мгФэкв/л. Известь добавляют в количестве, эквивалентном содержанию сульфатов, не связанных с ионами кальция, выдержившот смесь при перемеши"вании в течение 45 мин для достижения 45концентраии сульфата кальция в растворе 39 иг-экв/л. После отделенияобразующегося осадка осветленную воду обрабатывают углекислым газом довеличины рН 9,8 с выделением в осадок карбоната кальция. Умягченнаясточная вода характеризуется следующими показателями, мг-экв/л:Щелочность общая 2,0Щелочность свободнаяЖесткость общаяСодержание ионовСа+ЩелочностьобщаяЩелочностьнаяЖесткостьобщаяСодержаниеСа 1,8свобод 0,1 1,8ионов1,8 Предлагаемый способ, по сравнению с известными, обеспечивает уменьшение величины конечной жесткости умягченной воды с 20 до 2 мг-экв/л. Составитель Н. СорокинаТехред З,фанта Корректор М. Шароши Редактор В. Данко Заказ 10104/26 Тираж 1010ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 П р и м е р 2. Состав умягченной сточной воды соответствует приведенному в примере 1. Указанную сточную воду обрабатывают в соответствии с примером 1, а углекислым газом обрабатывают до величины рИ 9,6 с выделением в осадок карбоната кальция. Умягченная сточная вода характеризуется следующими показателями, мгэкв/л: 882953 4формула изобретенияСпособ умягчения,сульфатсодержа- :щей минералиэованной воды, включающий обработку сульфатом натрия и иэ 5 вестью с последующим отделениемосадка, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью снижения остаточнойжесткости воды, сульфат натрия вводят до концентрации 34-39 мг-экв/л,1 Фа известь в количестве, эквивалентном содержанию сульфатов, не связанных с ионами кальция, перемешиваюти после отделения осадка обрабатывают углекислым газом до рН 9,6-9,8и отделяют карбонат кальция,Источники информациии,принятые во внимание при эскпертизе1, Проскуряков В. А., Шмидт Л. И.Очистка сточных вод в химической2 ф промыпленности, Л., "Химия", 1977,с. 132.2. Апельцин И. Э Клячко В. А.Опреснение воды, М., "Стройиздат",1968, с. 83.