HU200711B - Process for utilizing the solutions arising at the regeneration of cation and anion exchangers applied in the desalinizing method of natural waters - Google Patents
Process for utilizing the solutions arising at the regeneration of cation and anion exchangers applied in the desalinizing method of natural waters Download PDFInfo
- Publication number
- HU200711B HU200711B HU85187A HU85187A HU200711B HU 200711 B HU200711 B HU 200711B HU 85187 A HU85187 A HU 85187A HU 85187 A HU85187 A HU 85187A HU 200711 B HU200711 B HU 200711B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- regeneration
- resin
- mol
- moles
- organic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Description
A találmány szerinti eljárással természetes vizek sótalanító eljárásában alkalmazott kation- és anioncserélők regenerálásánál keletkező hulladékoldatokat hasznosítjuk, a természetes vizek szervesanyag-kötő (scavenger) ioncserélők normál rege- 5 nerálásához, élénkítő öblítéséhez és savas kezeléséhez.
A természetes vizek sótalanítását általában a következő módon végzik:
A megfelelőképpen előkezelt (szűrt, lágyított) 10 vizet először a szervesanyag-kötő ioncserélő oszlopra vezetik, melynek feladata a vízben lévő szervesanyagok (huminok, ligninek, stb.) megkötése.
Ezután kation-, majd anioncserélő oszlopokra vezetik a tisztítandó vizet, ahol először a vízben oldott 15 sók kationjai hidrogén-, anionjai pedig hidroxil-ionokra cserélődnek ki.
Általában a kation- illetve anioncserélő gyantákat savoldattal ill. lúgoldattal regenerálják. Az oszlopokról elfolyó regeneráló-oldatokat általában 20 hulladékként eldobják. Ismeretesek olyan eljárások, amelyben a kation- illetve anioncserélő regenerálásánál keletkező hulladékoldatot valamilyen módon hasznosítják. így például a 1 464 007 sz. egyesük királyság-beli szabadalmi leírás szerinti el- 25 járásban az anioncserélőkről elfolyó regenerátumot hasznosítják oly módon, hogy az egyik ioncserélőről elfolyó hulladék-oldatot keresztül vezetik a másik oszlopon, majd az így megkötött ionokat egy alkalmas regenerálószerrel végzett regenerálással 30 hasznosítható formában visszanyerik. így például nátrium-klorid-oldattal kimerített erősen savas és gyengén bázisos ioncserélők regenerálásánál, az ioncserélőt ammónium-hidroxid-oldattal hozzák hidroxíl-formába, a kapott ammónium-tartalmú 35 hulladékregenerátumot a kationcserőlőre vezetik, ahonnan az ammóniumionokat kénsavas regenerálással visszanyerik és hasznosítják.
Megjegyezzük, hogy a természetes vizek sótalanító eljárásában alkalmazott kation- és anioncseré- 40 lök regenerálásánál keletkező hulladékoldatok nagymennyiségű oldott anyagot (só, sav, lúg) tartalmaznak, mely oldott anyag-tartalom mintegy 80 tömeg%-a nagyobb, mint 0,6 mól/dm3 koncentrációban van jelen. 45
A szervesanyag-kötő ioncserélők normál regenerálása általában 10 tömeg%-os konyhasó-oldattal történik, mely oldatot 200-250 g/dm3 ioncserélő mennyiségben vezetik át a gyantán. Esetenként lúgos (pH > 13) konyhasó oldattal élénkítő rege- 50 nerálást, karbonátos elszennyeződésnél sósavas kezelést alkalmazunk. (Dr.Chonavecz Tibor: Az ipari víz előkészítése. Műszaki Könyvkiadó, 1979. 189.oldal.)
A 170 233 sz. magyar szabadalmi leírásban is- 55 mertetett eljárás szerint az ioncserélő gyanták diffúziós csatornáinak a szennyvíz nagy molekulájú szennyező anyagaitól elszűkült részeit elektrolit-oldatokkal tisztjük, a fentiekben ismertetett módon.
Ezekben az eljárásokban a regenerálószerként 60 alkalmazott erős elektrolitok hatására az ioncserélő gyanta pórusai összehúzódnak és így a nagy molekulájú szennyeződések a pórusokból mintegy kipréselődnek. Nátrium-klorid-oldat helyett alkalmazhatók egyéb elektrolitok is, mint pl. nátrium- 65 nitrát-, kalcium-klorid-, kálium-klorid-, kálium-nitrát-oldat.
Az ismert szervesanyag-mentesítő eljárások hátránya, hogy
- a normál regenerálás és élénkítő öblítés, illetve savas kezelés nagy mennyiségű vegyszert igényel,
- a hulladékoldat nátrium-klorid-oldat, melynek nátrium*egyenértéke 100% (az OVH 3/1984 rendelkezése szerint a vizeket szennyező anyagok határértékei:
- technológiai eredetű összes só: 1-2 kg/m3
- nátrium-egyenérték (%): 45/ só tartalma kb. 5 tömeg%, (kb. 50 kg/m3), ezért igen erősen környezetszennyező hatású,
- nagymennyiségű konyhasó tárolására és oldására alkalmas berendezést kell építeni
Célul tűztük ki, hogy a természetes vizek sótalanító eljárásában alkalmazott kation- ill. anioncserélők regenerálásánál keletkező hulladékoldatokat hasznosítsuk és ezáltal csökkentsük a környezetbe kikerülő nátrium-klorid, valamint sav és lúgoldatok mennyiségét. Egyidejűleg célunk volt az is, hogy a szervesanyag-kötő ioncserélő oszlopok regenerálásához használt oldatok készítésénél felhasznált vegyszer mennyiséget (nátrium-klorid, sav) csökkentsük és így a regenerálást gazdaságosabbá tegyük.
Felismertük, hogy ha a sótalanító kation- és anioncserélők regenerálásánál elfolyó hulladékregenerátumot megfelelő mennyiségben és sorrendben a szervesanyag-kötő ioncserélőre vezetjük, a szervesanyag-kötő ioncserélők regenerálásánál szokásosan alkalmazott 10 tömeg%-os konyhasó-oldat helyett, az ismert eljárással azonos értékű szervesanyagmentesítő hatás érhető el.
A természetes vizek sótalanításánál alkalmazott anioncserélő regenerálásához alkálifém-hidroxidoldatokat használunk és így az elfolyó oldat alkálifém-hidroxidokat és alkálifém-sókat tartalmaz. Az eljárásban alkalmazott kationcserélók regenerálásához ismert eljárás szerint sósav-, kénsav- vagy salétromsav-oldatot használunk és így az elfolyó sósavas vagy salétromsavas oldat alkálifém- és alkáliföldfém-sókat tartalmaz.
A regeneráló oldatok koncentrációja legalább 1 mól/dm, így a regenerálás során elfolyó oldatban - a technológiai eredetű hígulást is figyelembe véve - az oldott anyag 80 tömeg%-a legalább 0,6 mól/dm3 koncentrációjú oldat formájában van jelen. Az így kapott hulladékoldatokkal biztosíthatjuk a szervesanyag-kötő regenerálásához szükséges 200-250 g/dm3 ioncserélő (3,4-43 mól/dm3) sókoncentrációval egyenértékű oldott anyag tartalmat.
Az anioncserélő regenerálásánál keletkező hulladékoldatot felhasználhatjuk továbbá az élénkítő regenerálásához szükséges lúgos-konyhasó-oldat készítéséhez, oly módon, hogy sótartalmát nátriumklorid hozzáadásával legalább 10 tömeg%-osra álhtjuk be.
A találmány szerinti eljárást úgy végezzük, hogy
- az anioncserélőről elfolyó alkálifém-hidroxidokat és alkálifém-sókat, legalább 0,6 mól/dm3 összkoncentrációban tartalmazó oldatot, legalább 5 mól/dm3 gyanta mennyiségben a szervesanyag-2HU 200711 Β kötő ioncserélőre vezetjük, vagy konyhasó adagolásával az anioncserélőról elfolyó oldat összes sótartalmát 10-15 tömeg%-ra állítjuk be, és a szervesanyag-kötő gyanta élénkítő öblítésére legalább 5 mól/dm3 gyanta mennyiségben a gyantára vezetjük; 5 és
- mind a normál regenerálás, mind az élénkítő öblítés után a kationcserélőről elfolyó sósavas, kénsavas vagy salétromsavas alkálifém- és alkáliföldfém-sókat legalább 1 mól/dm3 összkoncentráció- 10 bán tartalmazó oldatot, legalább 5 mól/dm3 gyanta mennyiségben a szervesanyag-kötő ioncserélőre vezetjük.
Az anioncserélő regenerátum elsősorban a szervesanyag-kötő oszlop szulfát-tartalmát csökkenti. 15 A kationcserélőről elfolyó savas-sós oldat végzi a scavenger-töltet szervesanyag mentesítését és egyidejűleg a karbonátos szennyződések eltávolítását, valamint klorid-formába hozza a szervesanyag-kötő ioncserélőt 20
A találmány szerinti eljárás előnyeit a következőkben foglaljuk össze:
- az anion ill. katkmcserélő regenerálásánál keletkezett eddig eldobott környezetszennyező hulladékoldatot a technológiai folyamat egy másik ré- 25 szén felhasználjuk;
- ezáltal a szervesanyag-kötő normál regenerálásához egyáltalán nem szükséges külső forrásból nátrium-kloridot alkalmazni;
- az élénkítő öblítéshez alkalmazandó lúgos-sós 30 oldat készítéséhez, az anioncserélőról elfolyó lúgos-sós oldat felhasználása miatt, kevesebb nátrium-klroridra és nátrium-hidroxidra van szükség;
- a kationcserélőről elfolyó hulladékoldat savtartalma elegendő a szervesanyag-kötő gyanta sa- 35 vas kezeléséhez, vagyis elkarbonátosodásának megszüntetésére, és így nem kell ehhez külső forrásból savat felhasználni;
A találmány szerinti eljárás alkalmazási területe minden olyan vízkezelő technológia, amelynek fel- 40 adata természetes szervesanyag-tartalmú vizekből nagytisztaságú sótalan vizet előállítani ioncserélős kezeléssel. így pl. az energiaiparban kazántápvíz céljára történő víztisztítás folyóvízből, vagy a híradástechnikai iparban használatos nagytisztaságú 45 víz előállítása stb.
A találmány szerinti eljárást a következő példán keresztül mutatjuk be:
l.példa ' 50
Az alábbi összetételű vizet sótalanítjuk
Ca2* = 330 mól/m3
Mg2* = 2,00 mól/m3
Na* = 130 mól/m3
K*= 030 mól/m3 55
HCO.3 = 3,80 mól/m3
Cf = 1,70 mól/m3
SOh - 1,14 mól/m3
NO'3 = 1,14 mól/m3
S1O2 = 0,10 mól/m3 60
KMnC>4 fogyasztás: 6,2 mól/dm3 pH = 73 (megjegyzés: a fenti értékek egy vegyértékű ionokra vonatkoztatott értékek)
A vízkezelő berendezés jellemzői: 65 teljesítmény: 50 m3/h működési idő: 12 h termelt víz mennyiség: 600 m3/ciklus
1. Szervesanyag-kötő oszlop: 1,0 m3 Varion ATM ioncserélő gyanta
2. Kationcserélő oszlop: 3,70 m3 Varion KS ioncserélő gyanta
3. Anioncserélő oszlop: 5,10 m3 Varion AD ioncserélő gyanta
A kationcserélő oszlop regenerálását 5 tömeg%-os HCl-oldattal végezzük, regenerálásonként 6528 mól mennyiséggel, mely 4,77 m3 5 tö· meg%-os oldatot jelent. Ezt 7,4 m3 sótalan vízzel végzett mosás követi.
Az anioncserélő oszlop regenerálását 4 tömeg%-os NaOH oldattal végezzük, regenerálásonként szintén 6528 mól mennyiséggel, mely 6,53 m3 4 tömeg%-os NaOH-oldatot jelent Ezt 103 m sótalan vízzel végzett mosás követi.
Az alkalmazót Varion ATM szervesanyag-kötő oszlop megengedett terhelése 15 kg KMnO4 fogyasztásnak megfelelő szervesanyag/m3 gyanta, vagyis a két regenerálás között a fenti vízből 2420 m3 kezelhető a szervesanyag-kötő oszloppal, azaz a sótalanító blokk minden negyedik kimerülése alkalmával kell regenerálni.
A regenerátum összes oldott anyag tartalma oszloponként:
Kaüoncserélö oszlop után Anioncserélö oszlop után
CaCb = 1920 mól MgCfe = 1200 mól NaCl = 780 mól KC1 = 180 mól HC1 = 2448 mól
Összesen = 6528 mól (Na-egyenérték = 12%)
Na2CO3 = 4650 mól NaCl = 1020 mól NaaSO4 = 684 mól NaNŰ3 = 36 mól Na2SiO3 = 60 mól NaOH = 168 mól
Összesen = 6528 mól
A kapott oldatokat használjuk a szervesanyagkötő oszlop regenerálásához. A szervesanyag-kötő oszlopon először az anioncserélőről lekerülő hulladékoldatot, az anioncserélő regenerálással megegyező térfogatárammal (13 m3/h) 5 mól/dm3 gyanta mennyiségben, majd a kationcserélőről elfolyó hulladékoldatot, a kationcserélő regenerálással megegyező térfogatárammal (9,5 m3/h), 5 mól/dm3 gyanta mennyiségben vezetjük át.
Tekintettel arra, hogy az elfolyó regeneráló oldat kezdetben híg (az oszlopon lévő víz kiszorítása miatt) és a folyamat végén is híg (a mosóvíz adagolása miatt) a regenerátum eleje és vége a szervesanyag eltávolításban nem vesz részt. A középső szakasz, vagyis az anioncseréidnél a 0,6 mól/dm-nél, a kationcserélőnél a 1 mól/dm-nél nagyobb összkoncentrácíójú oldat végzi a szervesanyag eltávolítását.
A középső szakasz az összes oldott anyag mintegy 80 tömeg%-át tartalmazza. Ez azt jelenti, hogy 5220 mól, azaz 5,22 mól/dm3 gyanta hasznosítható oldott anyagot tartalmaz mindkét regenerátum.
Mivel a regeneráláshoz 250 g NaCl/dm3 (azaz 5 3
-3HU 200711 Β β
mól/dm gyanta) szükséges, látható, hogy az oszlopokról lekerülő hulladékoldatok, illetve az ezekben lévő oldott anyag mennyisége elegendő a regeneráláshoz.
Tapasztalatunk szerint a fenti összetételű víz és alkalmazott gyanta esetében a savas kezeléshez 50 kg 100 tömeg%-os HCl/dm3 (azaz 1,37 mól/dm3 gyanta) tehát regenerálásonként 1370 HC1 menynyiség szükséges, melyet 2,5 m3 2 tömeg%-os oldat formájában juttatunk a szervesanyag-kötő oszlopra. Látható, hogy mivel a kationcserélőről elfolyó regenerátum savtartalma 2448 mól, ez elegendő a regeneráláshoz. Megegyezzük továbbá, hogy míg a hagyományos eljárásban általában tíz regenerálásonként végzünk egy savas öblítést, eljárásunkkal ez minden regenerálási ciklusban egyidejűleg megtörténik. Ez a gyanta rendszeres tisztítását jelenti.
A fenti összetételű víz és alkalmazott gyanta esetében a szervesanyag-kötő oszlop minden huszadik regenerálása alkalmával élénkítő öblítést kell végezni. Ehhez 250 g NaCI/dm3 gyanta (250 kg NaCl regenerálásonként) lúgos (pH-érték > 13) öblítő oldat szükséges. Ezt az oldatot az anioncserélő regenerátumának felhasználásával készítjük el. A lúgos regenerárum 3 m3/h térfogatáramához 25 tömeg%-os NaCl-oldat 2 m3/h térfogatáramát adagoljuk, és ezt együttesen 0,5 órán keresztül vezetjük a szervesanyag-kötő oszlopra. Egyébként a fenti mennyiségű lúgos nátrium-klorid-oldat elkészítéséhez 10 kg nátrium-hidroxidra lenne szükség.
A szervesanyag-kötő regenerálását a találmányunk szerinti eljárással végezve, vagyis a kation- illetve anioncserélő hulladék regenerátumát felhasználva, a hagyományos regeneráló eljárással összehasonlítva a következő előnyök adódnak:
- normál regenerálásonként 250 kg NaCl megtakarítás;
- a külön savas kezelés elmaradása miatt (hagyományosan minden tizedik regenerálásnál, míg eljárásúinknál minden regenerálás alkalmával megtörténik) 50 kg 100 tömeg%-osnak megfelelő HC1 megtakarítás;
- élénkítő regenerálásonként 10 kg NaOH megtakarítás;
- fenti vegyszer megtakarítások egyben azt jelentik, hogy a környezetbe hulladékként ennyivel kevesebb szennyzőanyag kerül ki;
- regeneráló oldatok készítéséhez szükséges sótalan víz megtakarítás (nonnál regenerálás: kb. 5 m , savas kezelés: kb. 23 m , élénkítő öblítés: kb. 5 m3).
A fenti előnyök mellett az eljárásunkkal és a hagyományos eljárással regenerált szervesanyag-kötő ioncserélő gyanta által termelt víz mennyisége és szervesanyag-tartalma megegyezik (2420 m3/ciklus, 3,7-23 mg KMnO4 fogyasztás/dm3).
Claims (1)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOKEljárás természetes vizek sótanalító eljárásában alkalmazott kation- és anioncserélők regenerálásánál keletkező hulladékoldatok hasznosítására, a természetes vizek szervesanyag mentesítésére alkalmazott szervesanyag-kötő ioncserélők normál regenerálásához, élénkítő öblítéséhez és savas kezeléséhez, azzal jellemezve, hogy- az anioncserélőről elfolyó alkálifém-hidroxidokat és alkálifém-sókat, legalább 0,6 mól/dm összkoncentrációban tartalmazó oldatot, legalább 5 mól/dm3 gyanta mennyiségben a szervesanyagkötő ioncserélőre vezetjük, vagy konyhasó adagolásával az anioncserélőről elfolyó oldat összes sótartalmát 10-15 tömeg%-ra állítjuk be, és a szervesanyag-kötő gyanta élénkítő öblítésére legalább 5 mól/dm3 gyanta mennyiségben a gyantára vezetjük; és- mind a nonnál regenerálás, mind az élénkítő öblítés után a kationcserélőről elfolyó sósavas, kénsavas vagy salétromsavas alkálifém- és alkáliföldfém-sókat legalább 5 mól/dm3 gyanta mennyiségben a szervesanyag-kötő ioncserélőre vezetjük.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU85187A HU200711B (en) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | Process for utilizing the solutions arising at the regeneration of cation and anion exchangers applied in the desalinizing method of natural waters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU85187A HU200711B (en) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | Process for utilizing the solutions arising at the regeneration of cation and anion exchangers applied in the desalinizing method of natural waters |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT51175A HUT51175A (en) | 1990-04-28 |
| HU200711B true HU200711B (en) | 1990-08-28 |
Family
ID=10951697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU85187A HU200711B (en) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | Process for utilizing the solutions arising at the regeneration of cation and anion exchangers applied in the desalinizing method of natural waters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HU200711B (hu) |
-
1987
- 1987-03-03 HU HU85187A patent/HU200711B/hu unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUT51175A (en) | 1990-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5352345A (en) | Ion exchange resin regenerant waste recovery and recycling via bipolar membranes | |
| TWI494276B (zh) | 藉由循環離子交換純化水之方法 | |
| US20130126353A1 (en) | Electrodialysis with ion exchange and bi-polar electrodialysis | |
| BRPI1009523B1 (pt) | Method for the purification of lithium bicarbonate. | |
| KR20100094493A (ko) | 유장 탈염 방법 및 이로부터의 생성물 | |
| CA1056160A (en) | Recovery of silver from silver-containing solutions | |
| JP3646900B2 (ja) | 硼素含有水の処理装置及び方法 | |
| KR20080074153A (ko) | 수용액의 정제 방법 | |
| EP1861336B1 (en) | Improvements in or relating to the regeneration of water treatment substrates | |
| JP7102743B2 (ja) | リチウムの回収方法 | |
| US20120080376A1 (en) | Use of desalination brine for ion exchange regeneration | |
| JP3568961B2 (ja) | 砂糖の脱色に使用されるイオン交換樹脂の再生のためのプロセス | |
| JP2000070933A (ja) | 純水製造方法 | |
| HU200711B (en) | Process for utilizing the solutions arising at the regeneration of cation and anion exchangers applied in the desalinizing method of natural waters | |
| US20100051556A1 (en) | Methods of purifiying water using waste brines to regenerate ion-exchange resins | |
| JPH09122643A (ja) | イオン交換樹脂再生廃水の処理方法とその装置 | |
| JPS5924876B2 (ja) | ホウ素含有水の処理方法 | |
| US8062532B2 (en) | Process for electrolytic production of chlorine products and byproducts | |
| JPH1142498A (ja) | 脱塩装置 | |
| US7157005B2 (en) | Regenerant reuse | |
| JP3519112B2 (ja) | アンモニア化合物を含有する廃液等の被処理液の処理方法とその装置 | |
| JP2002126543A (ja) | イオン含有水の処理方法 | |
| JP2001104955A (ja) | 純水の製造方法 | |
| JP3252521B2 (ja) | リンス排水の処理方法 | |
| JP3907937B2 (ja) | アルカリを含むホウ素溶離液の処理方法 |