Способ обработки воды

(51)4 С 02 Р 1/42 ИЗОБРЕТЕН И ПИС ние и регенерацию катионита раствором серной кислоты, причем перед регенерацией через Н-катионитовый фильтр пропускают раствор или суспензию прокаленного карбонатного осадка осветлителя. Полученный раствор используют для обработки исходной воды в осветлителе, а регенерацию Н-фильтра ведут по замкнутому контуру до полного использования кислоты, Раствор или суспензию прокаленного карбонатного осадка пропускают через Н-катионитный фильтр практически до полного вытеснения ионов магния. Целесообразно в схеме химобессоливания раствор или суспензию прокаленного карбонатного осадка пропускать через часть слоя истощенного катионита в Мя, Яа-.форме, 2 з.п. ф-лы.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Азербайджанский институт нефтии химии им. М. Азизбекова(56) Авторское свидетельство СССРУ б 43432 ф кл. С 02 Р 1(42 ф 1979.(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОДЫ(57) Изобретение относится к техникеобработки воды ионообменным способоми.может быть использовано в водоподготовительных системах. Цель изобретения - повышение степени очисткиводы, сокращение количества минерализованных стоков, упрощение и удешевление способа. Способ включает обработку воды в осветлителе известковымраствором, последующее Н-катионирова 452797 А 1Изобретение относится к технике обработки воды и может быть использовано в энергетике, химической, электронной и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, располагаю 5 щих водоподготовительными установками еЦелью изобретения является повышение степени очистки воды, сокращения количества минералиэованных стоков, упрощение и удешевление процесса.Способ включает обработку воды в осветлителе, Н-катионирование воды, регенерацию Н-катионита, при этом через Н-катионитньй фильтр перед регенерацией пропускают растнор или суспензию прокаленного карбонатного осадка осветлителя, а полученный ра створ используют для обработки исходной воды в осветлителе, а регенерацию Н-фильтра ведут по замкнутому контуру до полного использования кислоты. 25Раствор или суспензию прокаленного карбонатного осадка пропускают через Н-катионитньй фильтр практически до полного вытеснения Мяф .30В схеме химобессоливания раствор или суспензию прокаленного карбонатного осадка пропускают через часть слоя истощенного катионнта в Мя, Яа-форме.Пропускание раствора или суспен 35 зии прокаленного карбанатного осадка через Н-катионитный фильтр перед его регенерацией позволяет одновременно повысить степень очистки воды н осветлителе по кальцию, а на Н- катионитном фильтре по натрию обеспечить бесточную регенерацию Н-фильт" ра со 100-ным использованием раствора кислоты, Повышение степени очист ки воды по кальцию связано с подачей в осветлитель смеси щелочных соединений Мр и Яа, полученной н результате пропускания через истощенный Н-катиоиит раствора или суспензии прокаленного карбонатного осадка. Задержанные при Н-катионировании ионы И 2+ и Юа возвращаются в осветлитель в составе щелочных соединений магния и натрия и в определенной смеси с гидроксидом Са способствуют более глу 55 бокому осаждению кальция, чем в известном способе. При этом анионный состав воды в осветлителе не ухудша-,ется и общее солесодержание обрабатываемой воды не возрастает,В отличие от известного способа анионная составляющая подаваемого н осветлитель раствора является реакционноспособной и максимально реализуется в процессе осаждения, При этом расход .извести, вводимой в осветлитель значительно ниже, чем по известному способу, В известном способе иэвесткование ведут и гидратном режиме, причем доза извести превышает необходимую на величину возвращаемого н осветлитель магния. В предлагаемом способе расход извести ниже необходимого для гидратного режима осаждения. Получаемый осадок имеет более однородньй карбонатный состав, которьй после прокалинания и растворения используют для доистощения Н-катионита. Описанный циклический процесс обуславлинает безреагентное умягчение воды по Са 2+ в осветлителе, эффективность которого превышает реагентное умягчение воды товарными реагентами - Са(ОН) и Ха. СОЗ. Так остаточная кальциевая жесткость обработанной воды в предлагаемом способе составляет 0,28-0,3 мг-экв/л против 0,6 мг-экв/л в известном способе. Это достигается за счет совместной обработки исходной воды смесью прокаленного карбонатного осадка и щелочных соединений гидроксидов Са, Мя, Ма, полученных при пропускании раствора или суспензии прокаленного карбонатного осадка через Н- катионитный фильтр. Содержание Иа ф в осветленной воде также ниже;1,4 мг-экв/л против 3,66 мг-экв/л по известному за счет исключения расхода соды на осаждение.Достигнутая степень очистки воды в предлагаемом способе позволяет использовать ее непосредственно после осветлителя без дополнительного умягчения для подпитки систем теплоснабжения, систем оборотного охлаждения и других систем, использующих умягченную по Саф воду, что существенно расширяет технологические возможности способа, так как позволяет получать в схеме химобессолинания умягченную воду без дополнительных затрат реагентов, выдерживая при этом бесточную технологию.Предлагаемый способ обеспечивает упрощение и удешевление процесса за51015 20 25 30 35 40 45 50 55 счет Исключения расхода соды и сокращения расхода извести на обработку воды в осветлителе, а также эа счет осуществления стадии Н-катионирования в одну ступень с глубоким удалением одновременно катионов жесткости и натрия, В известном способе на Н-фильтре, загруженном КБ, обеспечивается глубокое удаление жесткости, а для удаления натрия при-. меняется дополнительное Н-катионирование на Фильтре, загруженном КУ,Бессточная регенерация Н-фильтра с полной утилизацией раствора кислоты также достигается за счет пропускания через истощенный Н-катионит (в смешанной Са, Мя, Иа-форме) раствора или суспензии прокаленного карбонатного осадка, в результате чего перед регенерацией кислотой катионит находится практически в однородной кальциевой форме. Его промывают частью отмывочных вод НФильтра и пропускают снизу вверх НБОА. При регенерации его раствором серной кислоты по замкнутому контуру: Н-Фильтр - отс".ойник (реактор) происходит осажденне сульфата каль- . ция, Восстановленный раствор доукрепляется Н БО. и многократно исполь-, зуется, при этом расход НБО, на до.укрепление стехиометричен вытесненному из загрузки кальцию. По известному способу многократное повторное использование кислоты по замкнутому контуру было бы невозможно, так как привело бы к накоплению в растворе Мц+ и ухудшило бы степень регенерации катионита.Поскольку избыток кислоты не выводится из цикла, а реализуется полностью в процессе многократной циркуляции через катионитный фильтр, в предлагаемом способе достигается максимально возможная степень регенерации катионита восстановленным раствором. Доукрепление восстанов- ленного раствора свежей Н БО 4, взя-. той в количестве, стехиометричном вытесненному из Н-фильтра Са, производится не прямым .,озированием, а дополнительным про усканием через уже отрегенерированный катионит. Это позволяет практически полностью вытеснить из нижних слоев катионита остаточный кальций за счет применения на заключительной стадии свежего концентрированного регенеранта( 10-203 НБО), не содержащего ионовСа+ . При такой регенерации катионита КУсо стехиометрическим расхо"дом остаточная жесткость фильтратасоставляет 1 мкг-экв/л, т.е, в 5 раэниже, чем в известном способе(5 мкг-зкв/л), а содержание натрияменее 0,1 мг-экв/л, т,е. в 26,6 разниже, чем в известном способе, Такимобразом, в предлагаемом способе достигается более высокая степень очистки воды как после осветлителя, таки после Н-катионитного фильтра всхеме химобессоливания Пропускание раствора или суспензии прокаленного карбонатного осадка через Н-катионитный фильтр до практически полного вытеснения Мцфб, а следовательно, и однозарядных ионов Баф, максимально увеличивает эффективность использования прокаленного карбонатного осадка в осветлителе, а также обеспечивает возможность повторного многократного использования кислоты со стехиометрическим расходом, так как из цикла выводят твердые отходы в виде СаБОф.По известному способу вытеснение магния и натрия из катионита и подача их в осветлитель в виде сульфата магния и натрия приводит к загрязнению воды сульфатами и необходимости увеличения расхода извести на осаждение Мя. В схеме химобессоливания раствор или суспензию прокаленного карбонатного осадка пропускают через часть слоя, истощенного катионита в М, На-форме. Это позволяет сохранить+ все реакционноспособные ионы Н , оставшиеся в нижней части загрузки при отключении Н-фильтра по проскоку Ба+ в схеме химобессоливания и избежать частичной нейтрализации пропускаемого раствора, Ввод раствора илисуспензии прокаленного карбонатногоосадка в фильтр осуществляют через промежуточную дренажную систему, располагаемую над зоной оставшихся Нионов, вывод катионированного раствора производят через верхнее распределительное устройство,П р и м е р . Н-фильтр с промежуточной дренажной системой загружа-, ют катионитом КУв количестве 200 мл. На обработку поступает исходная вода следующего состава,14527 5мг-экв/л: Са 3,5; М 8" 2,01 Иаф 0,9)БОф 15 С 1 1 1 ф НСО 3 9Содержание компонентов в исходной воде, фильтрате, растворе прокаленного карбонатного осадка и реге"нерационном 1 астворе кислоты определяют по следующим методикам:На+ - методом пламенной фотометрии; 10Саф, М 8 ф - титрометрическим методом с применением трилона Б;Н - титрометрическим методом спомощью дозирования 0,01 н. и 0,1 н.растворами едкого натра; 15СГ - меркуметрическим методом сприменением дефинилкарбозона;БО - объемным хроматным методом;ОН , НСО - титрометрическим методом с помощью дозирования 0,01 н. 20и 0,1 н. НС 1 и применением фенолфталеина и метилораижа,Предварительными опытами для этоц,го состава воды определяют высотунижнего слоя катионита, содержащую 25в момент проскока натрия реакционноспособные ионы Н . На этой высотеустанавливают промежуточную дренажную систему. Н-катионитный Фильтротключают по проскоку Иа - 0,1 - 30,0,15 мг-экв/л.После истощения Н-фильтра в промежуточную дренажную систему подаютраствор прокаленного карбонатногоосадка (концентрация Са" - 40 мгэкв/л) до полного вытеснения М 8+с выводом катионированного растворачерез верхнее распределительное устройство фильтра. Состав полученногораствора, мг-экв/л: Са 27,; М 8 408,48; Иа+ 3,82,Полученным раствором совместно спрокаленным карбонатным осадком обрабатывают исходную воду в осветлителе, Остаточная кальциевая жесткость 45обработанной воды после осветлителясоставляет 0,28 мг-экв/л, а остаточное содержание натрия - 1,4 мгэкв/л. 50% умягченной в осветлителеводы водают на подпитку системы оборотного охлаждения и 50% - на Н"фильтр установки химобессоливания.Через Н-фильтр снизу вверх пропускают 2%-ный раствор серной кислотыпо замкнутому. контуру Н-Фильтр - 55отстойник (реактор) до достижения равновесия катионита с раствором. Вотстойник (реакторе) происходит выпадение твердой фазы СаБОдо оста 976точной концентрации Са+ в растворе кислоты 30 мг-экв/л. Затем через Н-фильтр дополнительно пропускают 10%-ный раствор серной кислоты в количестве, равном ранее вытесненному кальцию, с последующей подачей крепкого раствора после фильтра в отстойник (реактор)В результате происходит доукрепление регенерационного раствора, используемого в следующем цикле регенерации, Оста- точная жесткость получаемого фильтрата составляет менее 1 мкг-экв/л, а остаточный натрий 60-100 мкг-экв/л.В отличие от известного в предложенном способе получено более высокое качество воды после осветителя и Н-фильтра, исключены затраты дефицитной соды яа обработку исходной воды в осветлителе и снижены расходы ИаОН на регенерацию анионитных фильтров, дополнительно получена умягченная вода, уменьшено солесодержание осветленной воды. Формула изобретения 1, Способ обработки воды, включающий осветление воды известковым раствором, последующее Н-катионирование и регенерацию катионита раствором серной кислоты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени очистки воды, сокращения количества минерализованных стоков, упрощения и удешевления процесса, через Н-катионитный фильтр перед регенерацией пропускают раст вор или суспензию прокаленного карбонатного осадка осветлителя, при этом полученный раствор используют для обработки исходной воды в осветлителе, а регенерацию Н-фильтра ведут по замкнутому контуру до полного использования кислоты. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что раствор или суспензию прокаленного карбонатного осадка пропускают через Н-катионитный фильтр практически до полного вытеснения Мр+ .3. Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в схеме хим-обессоливания раствор или суспензию прокаленного карбонатного осадка пропускают через часть слоя истощенного катионита в М 8-, Иа-форме.