Способ обработки стоков катионитных фильтров в процессе обессоливания и умягчения воды

(72) Автор иэобретевяя Г.К зие ПМВ;Г,;О.ТРйу -д .м;я,байджанский инженерно-строительный Заявятель 54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТОКОВ КАТИОНИТНЫХ .ФИЛЬТРОВ В ПРОЦЕССЕ ОБЕССОЛИВАНИЯ И УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ тся к обработкеи может бытьнергетике, хиской и других 5 Известен способ обработке и повторного использования стоков натрий-катионитных фильтров, согласно которому отработанный регенерационный раствор этих фильтров обрабатывают едким натром (или известью) и кальцинированной содой, а затем подкисляют соляной кислотой. Обработанный таким образом раствор соли используется для последующих регенераций 1.Однако этот способ требует значительного расхода дорогостоящих реагентов - соды, соляной кислоты и недостаточно полно предотвращает загрязнение окружающей среды.Наиболее близким к ипо технической сущности редлагаемому и достигаемоИзобретение относ и обессоливанию воды использовано в тепло мической, нефтехимич промышленностях. му результату является способ обработки стоков катионитных фильтров впроцессе обессоливания и умягченияводы, включающий содо-известкованиестоков натрий-катионитных фильтров,смешивание 25-80 обработанного стока с исходной водой, и использованиеостальных 20-75 для приготовлениярегенерационного раствора 2.Однако для осаждения солей жесткости используют дорогой реагент .кальцинированную соду, что повышает. стоимость процесса, а также содержание ионов натрия в умягченной воде.Цель изобретения - возможность папучения иэ стоков катионитных фильт ров сульфата натрия, используемого для регенерации йа-катионитных фильтров и устранение расхода соды на обработку стонов.Поставленная цель достигается способом обработки стоков ка 7 ионитных , фильтров в процессе обессоливания и94889умягчения воды, заключающимся в том,что известкованию для осаждения солейжесткости подвергают концентрированнуючасть стоков Ма-катионитных фильтров,полученный раствор после отделения 5осадка смешивают с остальной частьюэтих стоков и пропускают через Ма-катионитный фильтр, после чегоумягченныестоки Ма-катионитных фильтров смешивают со стоками Н-катионитных фильтров 10обессоливающей установки,представляю.щими собой нейтральные соли сульфатанатрия, и направляют на концентрирование,При этом известкованию подвергают30-603 от всего обьема стоков Ма-катионитных фильтров путем их обработки известью, взятой в колиЧестве,эквивалентном магниевой жесткостираствора, а концентрирование ведутв испарителях или электродиализаторах до получения 3-8 Ф-ного растворасульфата натрия.На чертеже представлена схема,осуществляющая предлагаемый способ.Исходную воду подают в осветлитель 1 и подвергают известковой обработке. Известкованную воду пропускаютчерез натрий-катионитный фильтр 2.Одну часть умягченной воды направ- .ляют потребителю умягченной воды, адругую пропускают последовательночерез Н-катионитный фильтр 3 и анионитный фильтр 4 и получают обессоленную воду,35Регенерацию натрий-катионитного фильтра 2 осуществляют 3-8-ным раствором сульфата натрия со скоростью 6- 15 м/ч,. а в качестве фильтра можетбыть использован двухпоточно-противоточный фильтр. Концентрированную часть раствора (30-603) подают в от- . стойник-кристаллизатор 5, нуда подают также концентрированную часть отра 45 ботанного раствора натрий-катионитного фильтра 6 и добавляют известь в количестве, эквивалентном магниевой жесткости раствора, После осаждения осадка раствор смешивают с остальными 70-403 разбавленного растра вора, собранного в баке 7, и через натрий-катионитный фильтр б совместно со стоком водород-катионитного фильтра 3 подают в концентратор 8 (испаритель или электродиализатор). При организации раздельного получения сульфата и хлорида натрия в процессе регенерации анионитных фильтров в 1 4концентратор 8 подают также сульфатнатрия, полученный от регенерациианионитного фильтра. Это увеличивает количество получаемой умягченнойводы. Сконцентрированный до 3-8раствор сульфата натрия используютдля регенерации натрий-катионитныхфильтров 2 и 6. Если в качестве концентратора используют испаритель,то полученный дистиллят добавляютк обессоленной воде, а если используют электродиализатор, то полученный разбавленный раствор добавляютк умягченной воде,Известкование исходной воды является желательным, но не обязательным.Если исходную воду не подвергают известковой обработке, то вместо натрий-катионитного фильтра 2 можно использовать также водород-натрий-катионитный фильтр,Предложенный способ обработки впроцессе обессоливания и умягченияводы позволяет также устранить расход привозного едкого натра, используемого для регенерации анионитныхфильтров. При этом раствор едкогонатра получают путем пропусканияраствора или суспензии извести через натрий-катионитный фильтр, регенерируемый раствором сульфата натрия.Концентрированную часть отработанного раствора натрий-катионитныхфильтров, умягчающих раствор или суспензию извести, подают также в отстойник-кристаллизатор 5, а разбавленную часть раствора подают в бак ,Раствор едкого натра, полученный израствора извести, может быть использован непосредственно или предварительно сконцентрирован в электродиализаторах либо испарителях, При необходимости получения дополнительногоколичества умягченной воды или раствора едкого натра для регенерациинатрий-катионитных фильтров может бытьиспользована дополнительно привознаядешевая соль сульфата натрия, причемрасход этой соли эквивалентен количеству дополнительно удаляемых изфильтра солей жесткости. Анионитныефильтры могут быть отрегенерированытакже непосредственно раствором илисуспензией извести, а ионы кальцияосаждены в отстойнике-кристаллизаторесульфата кальция.Для сульфатных вод (сточные воды некоторых металлургических и химичес948 5ких заводов, отработанные регенерационные воды водород-катионитных фильтров и другие) установка химобессоливания может быть заменена установкой термического обессоливания. ю При этом продувочная вода дистилляционной установки, представляющая собой 3-84-ный раствор сульфата натрия, совместно с 3-84-ным раствором сульфата натрия из концентратора стоков 1 О натрий-катионитных Фильтров используется для регенерации всех натрийкатионитных фильтров.П р и м е рИсходную воду с ионным составом, мг-экв/л: Са 3,5; 15 М 9 2,0; Ма 1 ю 5; 504 2 ф 1; СР 1,1; НСО 3,8, подвергают коагуляции и известкованию. Известкованную воду с ионным составом, мг-экв/л; Са 2,6; Мд 0,4; Ма 1,5; 50 2,4; СО 0,7; 20 ОН 0,3; СР 1,1, пропускают через натрий-катионитный фильтр, загруженный катионитом КУ. Регенерацию натрийкатионитного фильтра производят 5-ным раствором сульфата натрия с 25 удельным расходом 2 г-экв/г-экв. Обменная емкость катионита равна 800 г-экв/м . Объем регенерационного раствора на 1 м катионита 2,3 м, расход воды на отмывку 6 м, звКонцентрированную часть отработанного раствора этого фильтра объемом 3,5 м совместно с отработанным раствором натрий-катионитного фильтра, умягчающего известкованную сточную воду объемом 0,9 м с общей конацентрацией солей жесткости212 мг-экв/л, собирают и подвергают известковой обработке. После отделения осадков эту воду с жесткостью равной 40 мг-экв/л смешивают с остальной разбавленной частью отработанного раствора с объемом 6 ми жесткостью 12 мг-экв/л. Полученную смесь с жесткостью 24 мг-экв/л и общим содержанием солей 120,4 мг-экв/л и объемом 10,4 м пропускают через натрий-катионитный фильтр, фильтрат смешивают с отработанным раствором водород-катионитных фильтров обессоЬ фф ливающей установки с объемом 7,5 м и солесодержанием 107,4 мг-экв/л, регенерируемых 43-ным раствором серной кислоты. Общий объем 17,9 м , а солесодержание 115 мг-экв/л. Этот растИ вор концентрируется в испарителе или электродиализаторе в 6,1 раз, т,е. до 54-ного раствора сульфата натрия, Последний с объемом 2,9 м ис 891 6пользуют для регенерации натрий-катионитных фильтров.Предложенный способ позволяет посравнению с известным устранить расход кальцинированной соды для обработки отработанного раствора, расход привозного едкого натра для регенерации анионитных фильтров частиобессоливания и существенно снизитьсодержание ионов натрия в умягченной воде. Подача на Н-катионитныеФильтры умягченной воды резко повышает обменную емкость катионитов.. Ожидаемый технико-экономическийэффект от реализации предложенногоспособа при производительности установки химобессоливания 1000 мЗ/ч составляет 150 тыс. р. в годФормула изобретения1. Способ обработки стоков катионитных фильтров в процессе обессоливания и умягчения воды, включающийстадию известкования для осаждениясолей жесткости, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности получения сульфата натрия, используемого для регенерации Ма-катионитных фильтрови устранения расхода соды на обработку стоков, известкованию подвергаютконцентрированную часть стоков Ма-катионитных фильтров, полученный раствор после отделения осадка смешиваютс остальной частью этих стоков и пропускают через Ма-катионитный фильтр,после чего умягченные стоки Ма-катионитных Фильтров смешивают со стокамиН-катионитных фильтров обессоливающей установки и направляют на концентрирование.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что известкованиюподергают 30-60 от всего объема стоков Ма-катионитных фильтров путем ихобработки известью, взятой в количестве, эквивалентном магниевой жесткости фильтрата.3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что концентрирование ведут в испарителях или электродиализаторах до получения 3-8 Ф-ногораствора сульфата натрия.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США йф 3977968,кл, 210.32, 1978.2, Авторское свидетельство СССРИ 776990, кл, С 02 Г 1/42; 197994889 1,ставительхред М.Над Решетни Коррек Петрова Редакт каз 5688/1 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 981 ВНИИПИ Государств по делам изобре 3035, Москва, Ж