PL198262B1

PL198262B1 - Sposób oczyszczania ścieków po regeneracji wymieniaczy jonowych zastosowanych do zmiękczania i demineralizacji wody

Info

Publication number: PL198262B1
Application number: PL341489A
Authority: PL
Inventors: Marek Gryta; Antoni Waldemar Morawski
Original assignee: Politechnika Szczecinska
Priority date: 2000-07-13
Filing date: 2000-07-13
Publication date: 2008-06-30
Also published as: PL341489A1

Abstract

. Sposób oczyszczania ścieków po regeneracji wymieniaczy jonowych zastosowanych do zmiękczania i demineralizacji wody polegający na rozdzielaniu ich na czystą wodę i koncentrat zawar tych w nich substancji metodą destylacji membranowej, znamienny tym , że ze ścieku po regeneracji anionitu wytrąca się osad dodając do niego ściek po regeneracji kationitu, w takiej ilości, aby pH po wstałego roztworu było większe lub równe 9, przy czym powstały osad oddziela się, zaś do klarowne go roztworu ponownie dodaje się ściek po regeneracji kationitu, aż do uzyskania roztworu o wartości pH mniejszej lub równej 5, po czym tak przygotowany roztwór poddaje się procesowi zatężania meto dą destylacji membranowej.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania ścieków po regeneracji wymieniaczy jonowych, powstających podczas procesu zmiękczania i demineralizacji wody, metodą destylacji membranowej.

Znaną metodą zmiękczania i demineralizacji wody jest usuwanie obecnych w niej jonów na złożach jonowowymiennych, tak zwanych jonitach. Metoda ta wymaga okresowej regeneracji jonitów poprzez przemycie jonitu czynnikiem regeneracyjnym, którym najczęściej są roztwory NaOH - regeneracja anionitu i HCl - regeneracja kationitu. Powstające roztwory poregeneracyjne stanowią uciążliwy dla środowiska ściek.

Znany sposób oczyszczania tych ścieków polega na ich wzajemnym mieszaniu i nautralizacji, po czym tak otrzymane roztwory składowane są na składowiskach popiołów.

Z polskiego opisu patentowego nr 189 762 znany jest sposób oczyszczania wodnych roztworów po regeneracji jonitów metodą destylacji membranowej polegający na tym, że ze zneutralizowanych roztworów poregeneracyjnych odparowuje się wodę przez pory hydrofobowej membrany, po czym kondensuje się ją i zbiera po drugiej stronie membrany.

Roztwór poregeneracyjny przed membraną zatęża się aż do stężenia nasycenia rozpuszczonych w nim składników, co umożliwia wytrącenie ich w postaci osadów. W procesie destylacji membranowej usunięcie wody ze ścieku powoduje, że sole obecne w koncentracie krystalizują i powodują zarastanie powierzchni membran, tak zwany fouling, a tym samym ich niszczenie.

Sposób według wynalazku umożliwia rozdzielenie ścieków po regeneracji jonitów na czystą wodę i koncentrat zawartych w ścieku substancji, eliminując znacznie zjawisko foulingu podczas destylacji membranowej.

Sposób według wynalazku polega na tym, że ze ścieku po regeneracji anionitu wytrąca się osad przez dodanie do niego ścieku po regeneracji kationitu, w takiej ilości, aby pH powstałego roztworu było większe lub równe 9. Powstałą mieszaninę wolno miesza się, osad oddziela się, zaś do klarownego roztworu ponownie dodaje się ściek po regeneracji kationity, aż do uzyskania roztworu o wartości pH mniejszej lub równej 5. Tak przygotowany roztwór poddaje się procesowi zatężania metodą destylacji membranowej.

Korzystnie oddzielony z roztworu osad odwadnia się, zaś uzyskany odciek łączy się z klarownym roztworem i całość zakwasza się ściekiem po regeneracji kationitu do uzyskania pH mniejszego lub równego 5 i poddaje się procesowi zatężania metodą destylacji membranowej.

P r z y k ł a d

Do ^ścⁱe^ku ^po re^generacjⁱ amonrtu o składzie ^{21298 pp}m ^Na⁺, ^{35,6 pp}m K^ ^{4167 pp}m ^Si⁴⁺, 130 ppm SO4+ i pH = 13,8 dodaje się w dwóch etapach ściek z regeneracji kationitu o składzie 1570 ^ppm Ca²⁺, ^{1380 pp}m ^Mg2+, ^{2250 pp}m ^Na + ^{834 pp}m K^ ^{73 pp}m ^Si⁴⁺, ^{115 pp}m ^{SO42, 56400 pp}m Cl i pH = 1,07. W pierwszym etapie do 10 dcm³ ścieku po regeneracji anionitu wlano 5 dcm³ ścieku po regeneracji kationitu uzyskując ściek o pH = 9,7. Zawartość przez 5 minut wolno miesza się, po czym odsącza. Uzyskany osad odwadnia się na prasie filtracyjnej, a uzyskany odciek łączy się z filtratem. Do tak uzyskanego roztworu ponownie dolano ścieku po regeneracji kationitu, do uzyskania roztworu o wartości pH = 5. Tak przygotowany roztwór poddaje się procesowi destylacji membranowej w instalacji, w której zamontowano moduł membranowy wykonany z kapilarnych membran polipropylenowych o średnicy d_z/dw= 2,6/1,8 mm.

Maksymalny strumień destylatu wyznaczony dla wody destylowanej wynosił na początku procesu 470 dcm3 w przeliczeniu na 1 m2 membrany i 24 godziny pracy. Proces zatężania ścieku prowadzono przez 78 godzin uzyskując 17 krotne jego zagęszczenie. Następnie wyznaczono ponownie maksymalny strumień destylatu uzyskując wartość 468 dcm3/m2/24 godz. Uzyskana wartość świadczy o braku zjawiska zarastania powierzchni membran. Uzyskany w procesie destylacji membranowej destylat charakteryzuje się przewodnictwem właściwym 2 pS/cm.

Claims

1. Sposób oczyszczania ścieków po regeneracji wymieniaczy jonowych zastosowanych do zmiękczania i demineralizacji wody polegający na rozdzielaniu ich na czystą wodę i koncentrat zawartych w nich substancji metodą destylacji membranowej, znamienny tym, że ze ścieku po regeneracji

PL 198 262 B1 anionitu wytrąca się osad dodając do niego ściek po regeneracji kationitu, w takiej ilości, aby pH powstałego roztworu było większe lub równe 9, przy czym powstały osad oddziela się, zaś do klarownego roztworu ponownie dodaje się ściek po regeneracji kationitu, aż do uzyskania roztworu o wartości pH mniejszej lub równej 5, po czym tak przygotowany roztwór poddaje się procesowi zatężania metodą destylacji membranowej.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że oddzielony z roztworu osad odwadnia się, zaś uzyskany odciek łączy się z klarownym roztworem i całość zakwasza się ściekiem po regeneracji kationitu do uzyskania pH mniejszego lub równego 5 i poddaje się procesowi zatężania metodą destylacji membranowej.