Способ диализного умягчения жестких минерализованных вод

(56) л,обработ 41,47. ( воды на 3 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 4015564/23-2603.02,8630,06.90. БюлУ 24Всесоюзный научно-исследовательи проектно-конструкторский инт охраны окружающей природнойв угольной промышпенностиС,И.Фролова, З.А.Тильман,йехова, Е.К.Алексейчук, А.Я.Сери В.Е.Донец66,064 (088.8)Патент Франции В 2158627,02 В 1/00, 1973.(54) СПОСОБ ДИАЛИЗНОГО УМЯГЧЕНИЯКИХ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ВОД) Изобретение относится к области Изобретение относится к водоподготовке, умягчения природных вод, оборотных вод и минерализованных стоков и может быть использовано в любой отрасли для получения технической водь 1Цель изобретения - повышение сте пени умягчения жестких минерализова ных вод и снижение минерализации умягченной воды.Способ диализного умягчения жест ких минерализованныхвод осуществляется с использованием умягчающего рассола, содержащего хлорид натрия и дополнительно сульфат натрия при массовом отношении сульфата к хлори ду О, 60-4, 0 и общем солесодержании 60-100 г/л, В качестве умягчающего рассола можно использовать концентводоподготовки и может быть использовано при диализном умягчении жесткихминерализованных вод. Цель изобрете"ния - повысить степень умягчения во-ды и снизить ее минерализацию. Способ осуществляют диализом с использованием умягчающего рассола, содержащего сульфат и хлорид натрия при ихмассовом отношении, равном, 0,6-4,0,и при общей концентрации солей умягчающего рассола 60-100 г/л, В качестве мягчающего раствора предложеноиспользовать концентрат электродиализного опреснения минерализованныхвод, содержащий, г/кг: Иа 21,5,Са+ 0,15; М 8 + 0,011; БО., 19 у 5С 1 19,46; НСО 0,086, 1 э,п. ф-лы,рат электролизованного опреснения минерализованных вод, характеризующийся следующим ионным составом, г/кг: Иа 21,5; Са О, 15 р Мд Оэ 011; БОФ 19 ф 5; С 1 19 э 461 НСО Оф 086Использование рассола, содержащего сульфат и хлорид натрия, позволяет увеличить эффект устранения в обрабатываемой воде ионов магнйя на 9,6-10,87, ионов кальция на 1,92- 2,947., а общей жесткости (мг.экв/л) на 2,3-4,02. Замедленная диффузия через селективную к катионам мембрану ионов сульфата ввиду их больших размеров по сравнению с ионами хлорао оК д 1,81 А, Кзо, - 3,06 А снижает мин ерализ ацию анной диализом7,15- содержание суль1574543 20 Исходная ПоказаЕдин ица из- мере- ния умягченная вода тели, характеризующие состав рассолом С =70 г/л СБа БО - - - =0,11 СИаС 1рассоломС=70 г/лСИагВС--- =0,25СБаС 1 рассоломС=70 г/лСИаОСБаС 1 рассоломСБаС 1=70 г/л(прототип) вода воды Ионы мг/л 46 56 57 кальцияИоны 10,6 6,4 6,9 36,5 10,0 магнияИоны натрияИоны 1540 2094 874 1600 2166 904 1571,0 1016 657,5 1718 хлораИонысульфата Общая жесткость Солесо держание 2040 2130 2246,03,6 2304 2136 мг-экв 2,85 3,65 3,32 28,5 л 6392,0 6138,0 4620 мг/л 4920 4306 Фатов в воде остается на том же уровне, а хлоридов уменьшается в 1,802,5 раза). Эффективность работы рассола такого состава сохранаяется дляконцентраций солей в нем в пределах60-100 г/л. Умягчение природных и сбросных минерализованных вод диализом с повыше кием эффективности на 2,0-4,0 Е и снижение минерализации обработанной воды на 37-4 ОЕ достигается с использованием рассола, содержащего смесь солей хлорида и сульфата натрия при их мас совом отношении 0,6-. 4,0. Предлагаемый состав умягчающего рассола позволяет кроме указанных эффектов изменения минерального состава обрабатываемой воды использовать концентраты электродиализных опреснителей химводоочустных (ХВО) установок. Это, в свою очередь, сокращает количество жидких отходов в ХВО, в целом улучшая экологическое воздействие на ок ружающую природу.П р и м е р 1. Природную воду, содержащую 511 мг/л иона кальция,Как видно из таблицы, увеличение содержания солей в рассоле более 100 г/л приводит к значительному сни.жению эффекта умягчения и времени 36,5 мг/л иона магния (общая жест -кость 28,5 мг-экв/л), с минерализацией 4306 мг/л, пропуская через диализатор со скоростью л/ч при циркуляции рассола со скоростью 6 л/ч, содержащего соли сульфата и хлорида натрия при массовом отношении 0,66 и ихобщем содержании в растворе 70 г/л.Умягченная вода выходит из аппаратас жесткостью 2,85 мг-экв/л, содержание солей возрастает до 4640 мг/л,П р и м е р 2. Вода состава, указанного в примере 1, при тех же скоростях пропускания исходной воды и циркуляции рассола в диализном аппарате, умягчается рассолом, содержащим соли сульфата и хлорида натрия при их соотношении 1,5 с общим соле- содержанием, указанным в примере 1. Общая жесткость выходящая из аппарата воды составляет 2,52 мг-экв/л, а содержание солей 4510 мг/л. П р и м е р 3. Вода указанного состава и при тех же параметрах скоростей умягчается в диализаторе расработоспособности рассола. Это объясняется возникающими осмотическими явлениями, что ограничивает концентрационные границы рассолов в диализ,9 2,75 7 510 48 784 442 5316 758 45 ном процессе Привышенный расход рготовления рабочих том требу гентов дл соле менее 60 г/лумягчения, так к ся поприффект умен ьшае к станови ый градие нного про ся меньт и движуесса. рассолов.ания солей ше концентрацио ая сила ионооб нижение сод ас солом состава 56 г/л сульфата натрия и 14 г/л хлорида натрия (массовое соотношение солей 4,0, а общее соле- содержание согласно примеру 1) до об-5 щей жесткости 2,75 мг-экв/л и содержании солей 4845 мг/л.П р и м е р 4. Вода указанных параметров умягчается диализом с общей концентрацией сульфата и хлорида натрия 50 г/л, при соотношении последних 1,5 до остаточной жесткости 3,45 мг-экв/л, Содержание солей в умягченной воде составляет 4422 мг/л. П р и м е р 5. Диализная обработка воды при тех же параметрах рассолом с общей концентрацией сульфата и хлорида натрия 150 г/л и соотношения натриевых солей 1,5 умягчает воду до величины жесткости 5,9 мг/л. Содержание солей в умягченной воде составляет 5316 мг/л. П р и м е р 6, Способ осуществляют аналогично примеру 2, но общее солесодержание умягчающего рассола составляет 100 г/л. Общая жесткость умягчения воды 2,55 мг-экв/л, а содержание солей 4758 мг/л.П р и м е р 7. Способ осуществляют аналогично примеру 2, но общее солесодержание умягчающего рассола составляет 60 г/л, Общая жесткость умягченной воды 2,75 мг-экв/л, а содержание солей 4450 мг/л.П р и м е р 8, В качестве умягчающего рассола берут концентрат электродиализного опреснения минерализованных вод, имеющий следующий ионныйсостав, г/кг: Иа 21,5; Са + 0,15;Мд0,011; БО 19,5; С 1 19,46;НСО э Оэ 086,Общее солесодержание данного рассола составляет 60,6 г/л, соотношение сульфата натрия и хлорида натрия1,0. Исходная вода имеет состав попримеру 1. Общая жесткость умягченной воды 2,76 мг-экв/л; а содержаниесолей составляет 4565 мг/л.Результаты работы по диализномуумягчению минерализованной воды рассолом с содержанием солей пограничных концентраций 60-100 г/л представлены в таблице,1574543 Формула изобретения Составитель В.Вилинская Корректор С.Черни Редактор М,Недолуженко Техред М,Ходанич Заказ 1753 Тираж 805 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,01 Результаты опытов показали, что обработка исходной воды рассолом, имеющим соотношение сульфата к хлориду натрия 0,60-4,0 и общее солесодержание 60-100 .г/л, дает возможность повысить эффективность умягчения по сравнению с известным на 2-4 Е и снизить минерализацию обработанной диализом воды на 37-40 .10 1. Способ диализного умягчения жестких минерализованных вод с использованием умягчающего рассола, содержащего хлорид натрия, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени умягчения и снижения минерализации умягченной воды, в умягчающий рассол дополнительно вводят сульфат натрия при массовом отношении сульфата натрия к хлориду натрия 0,6-4,0, причем общая концентра- ция солей умягчающего рассола составляет 60-100 г/л.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве умягчающего рассола используют концентрат электродиализного опреснения минерализованных вод, содержащий, г/кг;Ба21 5Са 0,15М + 0,01119,5С 1 19,46Н СО О, 086