Способ обессоливания воды

)4 С 02 Г 1/42 ННЫЙ КОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОСУДАРС ПО ДЕЛАМ ОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВ(71) 1 Ъащй Аилиал Всесоюзного дваждыордена Трудового Красного Знаменитеплотехнического научно-исследовательского института им. Ф,Э,Дзержинского и Киевское отделение Всесоюзного государственного ордена Ленинаи ордена Октябрьской Революции научно-исследовательского и проектноизыскательского института по проектированию атомных электростанцийи крупных топливно-энергетическихкомплексов(56) 1. Кострикин 1).М. Перспективысоздания бессточных ТЭС, - Энергетик, 1977, В 1, с, 10,2, Высоцкий С.П. Применение экологически чистых схем подготовки ноды на ТЭС, - Теплоэнергетика, 1981,Р 6, с. 57-59. т ОПИ САНИ Н АВТОРСНОМЪ(54)(57) СПОСОБ ОБЕССОЛИВАНИЯ ВОДЫ, включающий очистку воды на ионитных Аильтрах с послед.ющей подачей воды на мембранные аппараты, переработку сточных вод ионообменных Аипьтров с помощью реагентов-осадителей, концентрирование и последующее их использование для регенерации ионитных Аильтров, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения экономичности процесса и сокращения солевых сбросов, очистку воды перед мембранными аппаратами ведут на иоки ных Фильтрах, загруженных высоко- основным анионитом в хлор-форме, рассол после мембранных аппаратов смешивают с отработанным регенерацион-. ным раствором анионитного Фильтра, после осаждения бикарбоната и гипса маточный раствор обрабатывают известью, а после концентрирования подают на регенерацию анионитного Аильтра.СИзобретение относится к водоподготовке и может быть использованопри обессоливании воды в тепловойи атомной энергетике, а также в химической технологии.Известен способ обессоливанияводы методами ионного обмена придвухступенчатой схеме обессоливания 13,Недостатками этого способа являются значительное потребление реагентов и сброс большого количества.засоленных стоков в поверхностныеводоемы,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ обессоливания воды 15 с получением концентрированныхдебалансовых растворов солей.Исходная вода после предочист ки в осветлителе, фильтрации вмеханических и натрий-катионитных фьльтрах поступает на обессоливание в аппараты мембранной технологииэлектродиализаторы ). Сточные25 воды натрий-катионитных фильтров обрабатывают содой и известью с последующим концентрированием умягченных стоков натрий-катионитных фильтров и рассола от аппаратов 30 мембранной технологии в концентраторах и использованием для регенерации ионитных фильтров 21,Недостатками известного способа З 5 являются сложность процесса утилизации стоков, так как последние представляют собой многокомпонентный рассол растворимых солей, а также вы".окая стоимость их переработ ки ввиду того, что для переработки используют дефицитный и дорогостоящий реагент - кальцинированную соду.Цель изобретения - повышение экономичности процесса и сокращение 45 солевых сбросов.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки воды ведут на ионитовых фильтрах, загруженных высокоосновным аниони том в хлор-форме, с последующей подачей воды на мембранные аппараты, рассол после мембранной технологии смешивают с отработанным регенерационным раствором анионитного филь тра, после осаждения бикарбоната и гипса маточный раствор обрабатывают известью, концентрируют и подают на регенерацию анионитного фильтра,Очистка воды в анионитном фильтрев хлор-форме и последующее обессоливание и концентрирование по мембранной технологии или в испарительных установках обеспечивает раздельное концентрирование ионов потенциальных осадкообразователей:анионов - на анионитном фильтре икатионов - по мембранной технологииили в испарительных установках,Раздельное концентрирование даетвозможность выделения из сточныхвод в осадок гипса и бикарбонатакальция без применения дополнительных реагентов,На чертеже изображена схема,иллюстрирующая предлагаемый способ,На схеме обозначены анионитныйфильтр 1, сборник 2 регенерационного раствора, аппараты 3 мембраннойтехнологии, сборник 4 сконцентрированного рассола, отстойник 5 для осаждения гипса и бикарбоната кальция, отстойник 6 для осаждения гидроокиси магния и гипса, концентратор 7 солей.Исходную воду после коагуляции сернокислым алюминием и фильтрации в .механических фильтрах направляют в анионитный фильтр 1, загруженный макропористым высокоосновным анионитом, который в фильтре 1 переводят в хлор-форму регенерацией его 8%-ным раствором поваренной соли, последний после регенерации собирается в баке 2. В анионитном фильтре 1 анионы сульфатов и бикарбонатов обмениваются на анионы хлора После фильтра 1 вода поступает на аппараты 3 мембранной технологии, где она обессоливается, а соли накапливаются в рассоле, собираемом в баке 4, Регенерационный раствор из бака 2 и рассол из бака 4 направляют в отстойник 5 для осаждения гипса и бикарбоната кальция, Маточный раствор после отстойника 5 направляют в отстойник 6, в который осуществляют подачу извести. После осаждения гйдроокиси магния и гипса раствор из отстойника 6 направляют на упаривание, например, в уста новке погружного горения.После концентрирования раствор, состоящий, в основном, из хлорида натрия направляют на регенерациюанионитного Фильтра 1 и, частично на утилизацию.П р и м е р. Исходная вода и еет следующий состав, мг-экв/л:Кальций 6,2Магний 2,2Натрий 4,7Щелочность 4,1СульФат 5,2Хлорид 3,35Воду с расходом 200 л/г подают на. механический Фильтр и затем направляют в анионитный фильтрв хлор-форме, отрегенерированный поваренной солью. Анионитный фильтр 1 загружен высокоосновным АВ-8, Полученная после Фильтра вода имеет следующий состав, мг-экв/л:Кальций 6,2Магний 2,2Натрий 4,7Щелочность 0,1Хлорид 12,5Воду подают на установку обессоливания по мембранной технологии в электродиализных аппаратах 3, включенных по циркуляционной схеме по контурам диализата и концентрата. После электродиализных аппаратов 3 обессоленная вода с усредненным составом имеет следующий состав, мг-экв/л:жесткость 0,25Натрий 0,35Хлорид 0,60Кислотность. 0,05Рассол после мембранной технологии в количестве 2 л/ч имеет следующий состав, мг-экв/л:Кальций 600Магний 220Натрий 470Хлорид 1275Бикарбонат 15и его подают в бак 4 сбора рассола после мембранной технологии. После работы в течение 9 ч, анионитовый Фильтр 1 истощается, содержание бикарбонат.ионов в фильтрате повьппается до 0,35 мг-экв/л и фильтр отключают на регенерацию, Регенерацию анионитного фильтра 1 осуществляют раствором поваренной соли концентрацией 3,0 г-экв/л, подаваемым в количестве 1,0 л на ионитный фильтр с предварительно сдренированной водой для исключе 86578 4ния разбавления раствора в процессерегенерации.Регенерационный раствор и кснцен.трированные отмывочные воды послерегенерации, имеющие следующийсостав, мг-экв/л:Натрий 2490Кальций 20Хлорид 1210 10 Сульфат 707собираются в баке 2, Смещение регенерационного раствора с рассолом осуществляется в баке 5 в соотношении 1510 (С+ м)- )Чр. (Н,+8 б,)при этом на смешение подается 6,2 л/ч регенерационного раствора и 4 л/ч рассола, В баке 5 происходят реакции осаждения гипса и бикарбоната кальция. После осветлителя и отделения осадка маточный раствор из бака 5 в количестве 31,0 л имеет 25 состав, мг-экв/л:Натрий 1357Хлорид 1335Кальций 55Магний 126Щелочность 20Сульфат 1 93Раствор обрабатывают негашеннойизвестью в количестве 110 г, После.выпадения гидроокиси магния и гипса раствор в баке 6 имеет состав1мг экв/лНатрий 1345Хлорид 1335Кальций 58Щелочность 20Сульфат 67Полученный раствор уговариваютв 2,2 раза до концентрации хлористого натрия 3 г-экв/л. Количество полученного раствора после угзри.45 вания составляет 14 л. Из этого объема раствора 1 л направляют на. регенерацпо хлор-анионитногс фильтра.При обработке маточного растворапосле осаждения бикарбоната и сульфата кальция известью в. количестве, превышающем стехиометрическое количество больше, чем на 5 Е, щелочность и жесткость раствора соли повьппаются, что приводит к снижению эффектив ности регенерации указанным растворомхлор-анионитного фильтра. При этом происходит снижение емкости анионита на 207 с 400-440 до 340-350 г-экв/м1186578 Составитель А.Богактор Н.Бобкова Техред Ч.Кузьма ирня Корректор 25ВН Тираж 883 ИИЛИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Я, РаушскЗаказ Подписноомитета СССРоткрытийя наб., д, 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Предлагаемый способ обессоливания воды позволяет получить в стоках большинство солей в виде твердых отходов: гипса, бикарбоната кальция и Гидроокиси магния без затрат дефицитных реагентов (кальцинированной соды ). Кроме того, расход извести по предлагаемому способу обессоливания на очистку воды и переработку 10 стоков сокращается с 6,3 г-экв/мЗ воды до 2,2 г-экв/м обрабатываемой воды.Достоинством предлагаемого способа является также значительное. 15 сокращение объема стоков и, соответственно, упрощение их переработки. При известном способе переработки стоков на каждые 100 т обрабатываемой воды для приведенного в примере качества воды расходуется 11,66 кг соды и 18,0 т извести, по предлагаемому способу обессоливания на переработку стоков расходуется только известь в количестве 6,2 т на то же количество обрабатываемой воды.Годовой экономический эффект от применения предлагаемого способа переработки стоков только в результате сокращения расхода реагентов для типовой обессоливающей установки производительностью 400 т/ч при указанном в примере качестве воды составляет 44,36 тыс,руб,