Способ умягчения воды

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 290480 (21) 2851435/23-26 51 М. Кл.з с присоединением заявки М -С 02 Е 1/42 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ Изобретение относится к очистке воды и может быть использовано в теплоэнергетике,черной металлургии, химической и нефтехимической промышленности. Известен способ умягчения воды, включающий содоизвесткование исходной воды в осветлителе с последующим умягчением воды в натрийкатионитном фильтре 1).Недостатками такого способа являются наличие значительного количества концентрированных солей стоков натрийкатионитных фильтров, загрязняющих окружающую среду, и необходимость сооружения дорогостоящих устройств для их устранения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ умягчения воды, заключающийся в содоизвестковании в испарителях, регенерации натрийкатионитных фильтров продувочной водой испарителей с возвратом отработанного раствора стадии регенерации в осветлитель. При этом. 30-70 умягченной воды используют для подпитки теплосети, а 70-30 выпаривают в испари. телях, продувочной водой которых регенерируют натрийкатионитные фильтры 2) .Недостатками известного способаявляются низкие степень очистки воды и обменная емкость катионитов,обусловленные низкими кратностямиудельного расхода ионов натрия нарегенерацию при больших долях подачи умягченной воды для подпитки теплосети.Целью изобретения является повышение степени очистки воды и удешевление процесса за счет увеличениякратности ионов натрия при регенерации.Поставленная цель достигается способом умягчения воды, включающим разделение исходной воды перед содоизвесткованием на два потока - подпиточную воду для теплосети и питательную воду для испарителей в соотношении 1:0,1-10, осуществление стадийсодоизвесткования в осветлителях,натрийкатионирования и регенерации 25 натрийкатионитных фильтров продувоч"ной водой испарителей обоих потоковраздельно, смешивание полученных отработанных растворов стадий регенерации обоих потоков и последующую 30 подачу их в осветлитель для обрабо;30 ки потока питательной воды испарителей,При этой для регенерации катиониткых фильтров используют 20-90 продувочной воды испарителей, а 80-10смешивают с подпиточкой водой для 5теплосети.По предложенному Способу при раздельном умягчении воды и подаче отработанного раствора всех катиониткых фильтров стадий регенерации в 10оснетлитель для обработки питательной воды испарителей обеспечиваетсялюбой удельный расход (кратностьионов натрия) при регенерации натрийкатионитных фильтров, независимоот соотношения расходов воды, подаваемой на питание испарителей и подпитку теплосети.Наиболее целесообразно кратностьионон натрия (удельный расход) прирегенерации поддерживать равной 3-5.При меньшей величине кратности необеспечивается необходимая степеньрегенерации и тем самым степеньочистки, а кратность больше 5 повышает расход продувочной воды испари 25телей, циркулирующей между испарителем, катионитными фильтрами и оснетлителем питательной воды испарителей, что увеличивает затраты.Способ осуществляется следующимобразом.Исходную воду разделяют на днапотока - подпиточную воду для теплосети и питательную воду для испарителей и соответствии 1:0,1-10. Первый 35поток после содоизвесткования и натрийкатионирования направляется н теплосеть. Второй поток воды совместно с отработанным раствором всехнатрийкатиониткых Фильтров подверга ется содоизнесткованию и натрийкатио" нированию и затем направляется в испарители; 80-10 продувочной воды испарителей смешивают с подпиточной водой для теплосети и направляют к.потребителю, а 20-90 продувочной воды испарителей подают на регенерацию всех натрийкатионитных фильтров. Отработанный раствор всех натрийкатионитных фильтров собирают в баки и равномерно подают в осветлитель, обрабатывающий питательную воду испарителей.На чертеже представлена схема реализации предложенного способа.Согласно схеме исходную воду разделяют на дна потока в соотношениях 1:0,1-10. Первый поток воды подают в осветлитель 1 и подвергают содоизвесткованию, после чего его собирают:. в бак 2. Из бака воду насосом бО Н подают последонательно через механический фильтр 3 и натрийкатионитный фильтр 4 на теплосеть.Другой поток исходной воды и отработанный раствор всех катрийкатионитных фильтров подают в осветлитель 5, содоизнесткуют и собирают в баке б, затем насосом Н подают через механический Фильтр 7 и катрийкатионитныйфильтр 8 в испаритель 9. Продувочнуюводу испарителей собирают н бак 10.Из бака 10 насосом Н 80-10 продувоч"ной воды смешивают с исходной водой,поступающей в оснетлитель теплосети,или с умягченной подпиточной водойдля теплосети и направляют потребителю, а 20-90 продувочной воды испарителей подают на регенерацию натрийка"тионитных фильтров 4 и 8, Отработанные растворы натрийкатионитных фильтров собирают в бак 11 и затем насосом Н подают в осветлитель 5, обрабатывающий питательную воду для испарителей,При необходимости часть продувочной ноды испарителей (парогенераторов)может быть не смешана с подпиточнойумягченной водой теплосети, а использована для других целей, в частностидля переработки и получения ценныхсолей - хлорида и сульфата натрия.В случаях, когда необходимо получение только умягченной воды (дляподпитки теплосети или других потребителей), производительность испарителей соответствует расходу сточныхвод всех катионитных фильтров и функция испарителей сводится к концентрированию умягченных сточных вод катионитных фильтров, а дистиллят испарителя используют для собстненныхнужд катионитных фильтров или подаютв теплосеть,При таком режиме вместо испарителя может быть использован также электродиализатор, Концентрат из электродиализатора используют для регенерации катионитных фильтров, а разбавленная часть умягченной сточной водыиспользуется для собственных нуждустановки или подается и теплосеть,Следует отметить, что в режиме работы только для приготовления умягченной воды для подпитки теплосетиили для использования умягченной воды н других целях исходная водаможет не подвергаться содоизвестковой обработке, а умягчаться натрийкатиониронанием. Содоизвестковой обработке подвергают при этом толькосточные воды всех катиокитных фильтров,П р и м е р, Исходную воду, име,ющую ионный состав, мг-экв/л: Са З,б;М 9 1,2; Иа 1,0; НСО 3,8; 504 1,2;С 1 0,8,разделяют на два потока в соотношении 1:0,4, Один поток содоизвесткуют н оснетлителе сетевой воды,где жесткость снижается до 1 мг-экн/л,а щелочность - до 1,4 мг-экв/лпослечего пропускают через катрийкатионитный фильтр и умягченную воду с содержанием ионов натрия З,б мг-экв/л смешивают с 25 продувочной воды испа- зом, предложенный способ обеспечиваетрителей, содержащей соли натрия кон- повышение обменной емкости катионитацентрацией 1000 мг-экн/л.Полученную в 1,7 раза, а степень очистки в 6 раз.смесь со средней концентрацией солей Технико- экономический эффект отнатрия 5,3 мг-экв/л и жесткостью реализации предложенного способа при5 мг-экв/л направляют для подпиткисуммарной производительности умягчетеплосети. Концентрация йоов натрия ния 1000 т/ч, расходе умягченной вов воде, подаваемой в теплосеть, ды для подпитки теплосети 700 т/ч и5,3 мг-экв/л, что ниже концентрации для питания испарителей 300 т/ч сосионов в исходной воде (5,8 мг-экв/л). тавляет ориентировочно 300 тыс.руб.Другой поток воды поступает в ос в год, что в масштабе страны 5 ветлитель для умягчения питательной 10 млн.руб.воды испарителей, куда одновременноподаются сточные воды всех катионит- формула изобретенияных фильтров с содерж еильтров с содержанием солей жест 1.Способ умягчения воды, включаюкости и натрия соответс векости и нат ия соответственно 36 и15 щий содоизвесткование воды в освет 72 мг-экв/л. Содоизвесткованная водалителе, натрийкатионирование, регес жесткостью 1,2 мг-экв/л, щелочноснерацию натрийкатионитных фильтровпродувочной водой испарителей с возлей натрия 13,1 мг-экв/л подается навратом отработанного раствора стадиинатрийкатионитный фильтР где прои 20 регенерации в осветлитель, о т л иходит ее глубокое умягчение. Содержач а ю щ и й с яниесолей натрия в умягченной водеповышения степени очистки воды и удесоставляет 14,3 мг-экв/л. Умягченнаяшевления процесса за счет увеличенияво а подается в испаритель, где упа Р .25 ции, исходную воду перед содоизвестивается в 70 раз. Продувочная водаиспарителей при концентрации солей кованием разделяют на два потоканатрия 1000 мг/экв-л (6) собиРается подпиточную воду для теплосети и пив баке и 25 ее постепенно смешивает- ,тательную воду для испарителей в соой пдй в ос тношени 1 0 1 10 д содоизветлитель подпиточный воды, или с 30 весткования, натрийкатионированияумягченной водой, подаваемой для под и регенерации натрийкатионитных фильпитки теплосети, а 75 используют для тров потоков ведут раздельно, а порегенерации всех катионитных фильт лученные отработанные растворы стадий регенерации обоих потоков смешиоткуда равномерно подают в осветли- вают и направляют в осветлитель длятель для испарителе . Ртн обработки потока питательной водытелей К атность ионов 35ход) принята Равной 3 г-экв/лПР 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -этом обменная емкость сульфоугля соси й с я тем, что для регенерациитавляет в среднем 300 г-эквкатионитных фильтров используют 20 таточная жесткость фильтрата 5 мг 40 90 продувочной воды испарителей, а-экв/л, 80-10 смешивавт с подпиточной водойПо известному способу для.указанного состава воды с такими же относительными расходами умягченной водыИсточники информации,для подпитки теплосети и для питанияпринятые во внимание при экспертизел 4 1. Обработка воды на тепловых элекиспарителей кратность натрия (удельный расход) при регенерации составля- тростанциях. Под ред. А.А,Голубцова.ет 1,65 г-экв/г-экв При этом обмен- М. 1966, с.88-89.2. Авторское свидетельство СССРная емкость катионита составляет180 г-экв/м, а остаточная жесткость 9 710963, кл. С 02 Г 1/42, 1977 (профильтрата 30 мг-зкв/л. Таким обра- тотип),аз 6192/32ВНИИ 035 иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 ираж 981 Государственног елам изобретени Москва, Ж,Подпис нокомитета СССРи открытийушская наб д,4/