PL198502B1 - Sposób oczyszczania ścieków po regeneracji kationowych i anionowych wymieniaczy jonowych - Google Patents

Abstract

Sposób oczyszczania ścieków po regeneracji kationowych i anionowych 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 procesowi destylacji membranowej poddaje się oddzielnie ściek po regeneracji anionitu oraz ściek po regeneracji kationitu, zaś uzyskane koncentraty soli o odczynie kwaśnym i zasadowym miesza się ze sobą do uzyskania obojętnego roztworu soli.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania ścieków po regeneracji kationowych i anionowych 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 jonowo wymiennych, 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 189762 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 procesowi destylacji membranowej poddaje się oddzielnie ściek po regeneracji anionitu oraz ściek po regeneracji kationitu, uzyskując czystą wodę oraz odpowiednio koncentrat soli o odczynie kwaśnym lub zasadowym. Uzyskane koncentraty soli o odczynie kwaśnym i zasadowym miesza się ze sobą do uzyskania obojętnego roztworu soli.

Przedmiot wynalazku został bliżej objaśniony w przykładzie wykonania.

P r z y k ł a d

Ściek po regeneracji kationitu o składzie 1570 ppm Ca²⁺, 1380 ppm Mg²⁺, 2250 ppm Na⁺,

834 ppm K+, 73 ppm Si ⁴+, 115 ppm SO₄ ^2-, 56400 ppm Cl^- i pH = 1,07 zależano metodą destylacji membranowej w instalacji z polpropylenowym modułem kapilarnym przez 68 godzin, uzyskując końcowe stężenie kwasu w koncentracie równe 175 g HCl/dcm³. Przy tym stężeniu do destylatu oprócz czystej wody przepływał również gazowy chlorowodór w ilości 900 moli HCl/m²/24 godz. Maksymalny strumień destylatu wyznaczony przed procesem wynosił 560 dcm³/m²/24 godz. Jego wartość po zakończeniu procesu zatężania ścieku nie uległa zmianie. Następnie procesowi zatężania poddano ściek po regeneracji anionitu o składzie 21298 ppm Na⁺, 35,6 ppm K⁺, 4167 ppm Si⁴⁺, 130 ppm SO4^2-. Ściek zatężono trzykrotnie w instalacji membranowej, w której zamontowano moduł membranowy wykonany z kapilarnych membran polipropylenowych o średnicy dz/dw= 2,6/1,8 mm bez zmiany maksymalnego strumienia destylatu. Uzyskany koncentrat dozowano do koncentratu kwaśnego uzyskanego wcześniej, aż do osiągnięcia pH=7.

Claims (1)

1. Sposób oczyszczania ścieków po regeneracji kationowych i anionowych 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 procesowi destylacji membranowej poddaje się oddzielnie ściek po regeneracji anionitu oraz ściek po regeneracji kationitu, zaś uzyskane koncentraty soli o odczynie kwaśnym i zasadowym miesza się ze sobą do uzyskania obojętnego roztworu soli.