RU2033390C1

RU2033390C1 - Method of mineralized water treatment

Info

Publication number: RU2033390C1
Authority: RU
Inventors: М.М. Агамалиев; К.М. Абдуллаев; М.М. Крикун; Г.И. Дадашева; Ф.М. Султанова
Original assignee: Азербайджанский индустриальный университет им.М.Азизбекова
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1991-07-08
Publication date: 1995-04-20

Abstract

FIELD: water treatment. SUBSTANCE: parent mineralized water is limed, mixed with heating steam condensate, softened by Na-cation exchange and divided for two flows. One is directed for vapor-generator feeding, and blowing of its is used for cationite regeneration. Spent regeneration solution after calcium sulfate separation is mixed with other flow of softened water, heated with steam from vapor-generator up to 150 C and pumped into oil stratum. As a result of mixing concentration of calcium sulfate is decreased that prevents scale precipitation in heat-exchanger and hole. Method is used for hot water preparation from mineralized water for oil strata treatment in order to increase oil output. EFFECT: improved method of water treatment. 1 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к способам нагрева минерализованных вод перед закачкой в нефтяные пласты и может быть использовано для высокотемпературного нагрева морских и близких к ним по составу пластовых вод. The invention relates to methods for heating saline water before injection into oil reservoirs and can be used for high-temperature heating of marine and formation water close to them in composition.

Известен способ обработки воды [1] включающей предварительное Na-катионитное умягчение исходной воды и косвенный нагрев ее в специальных водонагревательных установках за счет тепла сжигаемого топлива перед закачкой в пласт. Основной недостаток способа связан с высокими затратами на умягчение, главным образом, из-за использования для этой цели привозной поваренной соли. При использовании минерализованной воды, характеризующейся высокой жесткостью, способ становится практически непригодным из-за огромных затрат на поваренную соль. A known method of water treatment [1] including preliminary Na-cation exchange softening of the source water and its indirect heating in special water heating plants due to the heat of the combusted fuel before injection into the reservoir. The main disadvantage of this method is associated with high costs of softening, mainly due to the use of imported table salt for this purpose. When using mineralized water, characterized by high rigidity, the method becomes practically unsuitable due to the huge cost of salt.

Указанного недостатка лишен способ обработки минерализованной воды [2] предусматривающий предварительное Na-катионитное умягчение с последующей термической дистилляцией и использованием продувочной воды для регенерации катионита вместо привозной поваренной соли. При этом через ионитовый фильтр предварительно пропускают отработанный регенерационный раствор предыдущей регенерации с последующим устранением его пересыщенности путем пропускания через затравочные кристаллы гипса. The indicated drawback is deprived of the method for treating mineralized water [2], which involves preliminary Na-cation exchange softening followed by thermal distillation and the use of purge water to regenerate cation exchange resin instead of imported table salt. At the same time, the spent regeneration solution of the previous regeneration is preliminarily passed through the ion exchange filter with the subsequent elimination of its supersaturation by passing gypsum through the seed crystals.

Известен также способ [3] согласно которому морская вода пропускается сначала через катионит в Mg-, Na-форме, затем первая часть фильтрата с магниевой жесткостью 5-10 мг˙экв/л, пропускается через катионит в Na-форме. После проскока ионов магния на катионите в Na-форме с получением глубокоумягченной воды, продолжается умягчение на катионите в Mg-, Na-форме с получением частично умягченной воды. Эти воды раздельно упариваются и концентраты используются для регенерации собственных катионитов. Недостатком способов является образование большого количества сточных вод и отсутствие их утилизации. Кроме того, эти способы обеспечивают генерацию пара, а не горячей воды. Хотя пар также может быть использованы для паротепловой обработки нефтяных пластов. There is also known a method [3] according to which sea water is first passed through cation exchanger in Mg-, Na-form, then the first part of the filtrate with magnesium hardness of 5-10 mg в eq / l is passed through cation exchanger in Na-form. After the slip of magnesium ions on the cation exchanger in the Na-form with obtaining deeply softened water, softening continues on the cation exchanger in the Mg-, Na-form with obtaining partially softened water. These waters are separately evaporated and the concentrates are used to regenerate their own cation exchangers. The disadvantage of this method is the formation of a large amount of wastewater and the lack of their disposal. In addition, these methods generate steam rather than hot water. Although steam can also be used for thermal treatment of oil reservoirs.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ умягчения воды [4] включающий обработку воды известью, термическое умягчение, фильтрование через Na-катионитный фильтр. Closest to the invention in technical essence and the achieved effect is a method of water softening [4] comprising treating water with lime, thermal softening, filtering through a Na-cation filter.

Исходную воду нагревают до 25-40^оС, известкуют для осаждения бикарбонат-иона подвергают магнитной обработке для предотвращения отложений карбоната кальция на поверхности нагрева и разделяют на два потока. Один подвергают Na-катионитному умягчению до проскока Mg²⁺, деаэрации и направляют в парогенератор, где упаривают до 100-150 г/л. Концентрат парогенератора используют для регенерации катионита. Второй поток нагретой декарбонизованной морской воды совместно с образующимися стоками Na-катионитного фильтра подвергают термическому умягчению в специальных аппаратах-термоумягчителях путем смешивающего нагрева ее паром, осаждают сульфат кальция, а горячую воду закачивают в пласт.The feed water is heated to 25-40 ^{° C,} with lime to precipitate the bicarbonate ion is subjected to magnetic treatment in order to prevent calcium carbonate deposits on the heating surface and separated into two streams. One is subjected to Na-cation exchange softening to break through Mg ²⁺ , deaeration and sent to a steam generator, where it is evaporated to 100-150 g / l. A steam generator concentrate is used to regenerate cation exchanger. The second stream of heated decarbonized seawater together with the resulting effluent of the Na-cation exchange filter is subjected to thermal softening in special heat softening apparatuses by means of mixing heating with steam, calcium sulfate is precipitated, and hot water is pumped into the reservoir.

Недостатком этого способа является высокая стоимость обработки и сложность технологии. Высокая стоимость обработки связана с большими капитальными затратами на стадию термического осаждения сульфата кальция, так как термоумягчители, используемые для этой цели, металлоемки, сложны в изготовлении. The disadvantage of this method is the high cost of processing and the complexity of the technology. The high cost of processing is associated with high capital costs for the stage of thermal deposition of calcium sulfate, since the softeners used for this purpose, metal, are difficult to manufacture.

Сложность технологии связана со сложностью эксплуатации термоумягчителей, сочетанием большого числа разнохарактерных процессов: нагрева, осаждения солей, магнитной обработки, ионного обмена и др. The complexity of the technology is associated with the complexity of the operation of thermal softeners, a combination of a large number of diverse processes: heating, precipitation of salts, magnetic treatment, ion exchange, etc.

Целью изобретения является удешевление и упрощение способа обработки воды путем исключения стадий термического осаждения сульфата кальция и магнитной обработки воды после известкования. The aim of the invention is to reduce the cost and simplify the method of water treatment by eliminating the stages of thermal deposition of calcium sulfate and magnetic treatment of water after liming.

Поставленная цель достигается тем, что исходную воду нагревают до 25-40^оС, смешивают с известью в количестве, необходимом для осаждения бикарбонат-иона. Осветленную от осадка СаСО₃ воду смешивают с конденсатом пара в количестве 5-10% от осветленной воды, подвергают умягчению Na-катионированием и проводят этот процесс до проскока кальция с получением глубокоумягченной воды в начальной и частично умягченной воды в конечной стадиях умягчения. Часть глубокоумягченной воды в количестве 30-35% от общего количества умягченной воды деаэрируют и подают на питание парогенератора, продувочную воду парогенератора используют для регенерации катионита, получают пересыщенный по сульфату кальция отработавший регенерационный раствор, из которого без нагрева, после перемешивания в присутствии затравки, выпадает основная часть сульфата кальция. Осветленный от сульфата кальция раствор смешивают с остальной частью умягченной воды и после нагрева паром из парогенераторной установки закачивают в пласт.This goal is achieved by the fact that the source water is heated to 25-40 ^about C, mixed with lime in the amount necessary for the precipitation of the bicarbonate ion. The water clarified from the precipitate CaCO _{3 is} mixed with steam condensate in an amount of 5-10% of the clarified water, subjected to softening with Na-cation, and this process is carried out until the calcium breaks through to obtain deeply softened water in the initial and partially softened water in the final stages of softening. A portion of deeply softened water in an amount of 30-35% of the total amount of softened water is deaerated and fed to the steam generator, the steam generator’s purge water is used to regenerate cation exchange resin, and the spent regenerated solution is supersaturated with calcium sulfate, and it drops out without heating, after stirring in the presence of seed, and mixes the bulk of calcium sulfate. The solution clarified from calcium sulfate is mixed with the rest of the softened water and, after heating with steam, is pumped from the steam generator into the formation.

Отличие предложенного способа заключается в том, что известкованную воду, которая оказывается несколько пересыщенной по карбонату кальция, смешивают с некоторым количеством конденсата пара. В результате исключается опасность выпадения карбоната кальция на зернах катионита, уменьшается общая империализация умягчаемой воды, что облегчает работу катионитного фильтра, снижает эксплуатационные затраты на умягчение. Необходимость в магнитной обработке отпадает, что упрощает технологию в целом. The difference of the proposed method lies in the fact that the lime water, which is somewhat supersaturated with calcium carbonate, is mixed with a certain amount of steam condensate. As a result, the risk of precipitation of calcium carbonate on the cation exchange resin grains is eliminated, the overall imperialization of softened water is reduced, which facilitates the operation of the cation exchange filter, and reduces operating costs for softening. There is no need for magnetic processing, which simplifies the technology as a whole.

Другое отличие заключается в том, что если по прототипу Na-катионирование осуществляют до проскока Mg²⁺, то в предлагаемом решении оно продолжается до проскока Са²⁺ с получением двух типов вод: глубокоумягченной (практически лишенной ионов Са²⁺ и Mg²⁺ и частично умягченной (лишенной только ионов Са²⁺). В отличие от аналога [3] указанный эффект достигается не сочетанием Mg-, Ca- и Na-катионирования, а только Na-катионированием, т.е. более простым способом. При этом количество умягченной воды оказывается примерно равным количеству глубокоумягченной воды. Вторая стадия умягчения сопровождается заменой ионов Са²⁺ исходной воды на ранее поглощенные ионы Mg²⁺, т. е. используется способность катионита концентрировать Са²⁺ с тем, чтобы получить пересыщенные по сульфату кальция растворы на стадии регенерации. Это позволяет организовать осаждение сульфата кальция без термической обработки, путем кристаллизации на затравках в обычных баках-отстойниках, исключив сложный и дорогой узел термоумягчения, т.е. более простым и дешевым способом.Another difference is that, if the prototype Na-cation is carried out until the breakthrough of Mg ²⁺ , then in the proposed solution it continues until the breakdown of Ca ²⁺ with the receipt of two types of water: deep water (almost devoid of ions of Ca ²⁺ and Mg ²⁺ and partially softened (lacking only Ca ^{2+ ions} ). In contrast to the analogue [3], this effect is achieved not by a combination of Mg, Ca, and Na cation, but only by Na cation, that is, in a simpler way. softened water is approximately equal to the amount of deeply softened water s. The second stage is accompanied by a softening of the replacement of Ca ²⁺ ions in the untreated water previously absorbed ions Mg ^2+, m. e. the ability to concentrate Ca ²⁺ cation exchanger is used in order to obtain a supersaturated solution of calcium sulphate in the regeneration step. This enables precipitation calcium sulfate without heat treatment, by crystallization on the seeds in conventional settling tanks, eliminating the complex and expensive unit of thermal softening, i.e. in a simpler and cheaper way.

Еще одно отличие предложенного способа заключается в том, что умягченная вода, за исключением собственных нужд катионита (отмывка), делится на две части. Первая часть в количестве 20-30% от общего, включающая глубокоумягченные воды начальной стадии умягчения, подвергается деаэрации и выпариванию, а остальная часть используется для разбавления очищенного от сульфата кальция отработавшего регенерационного раствора перед нагревом. В результате содержание ионов Са²⁺ и SO₄ ^2- снижается до уровня, обеспечивающего возможность высокотемпературного нагрева без выпадения сульфата кальция.Another difference of the proposed method lies in the fact that softened water, with the exception of the own needs of cation exchange resin (washing), is divided into two parts. The first part in an amount of 20-30% of the total, including deeply softened waters of the initial stage of softening, is subjected to deaeration and evaporation, and the rest is used to dilute the spent regeneration solution purified from calcium sulfate before heating. As a result, the content of Ca ²⁺ and SO ₄ ^2- ions decreases to a level that allows high-temperature heating without precipitation of calcium sulfate.

На чертеже представлена схема предлагаемого способа. The drawing shows a diagram of the proposed method.

Исходную воду 1 нагревают в подогревателе 2 до 25-40^оС, смешивают с известковым молоком 3 в аппарате 4, отделяют и удаляют выпавшие осадки 5, декарбонизованную воду 6, смешивают с конденсатом греющего пара 7 в смешивающем подогревателе 8 и подвергают умягчению в Na-катионитном фильтре 9 до проскока кальция 1-0,6 мг˙ экв/л.The feed water 1 was heated in the preheater 2 to 25-40 ^{° C,} mixed with milk of lime in the apparatus 4 3, separated and the precipitate was removed 5, 6 decarbonized water is mixed with the condensate of the heating steam in the mixing preheater 7 and 8 are subjected to softening in Na- cation exchange filter 9 to a breakthrough of calcium 1-0.6 mg Eq / L.

При этом глубокоумягченную часть воды 25-30% от всего количества умягченной воды 10 с жесткостью 0,02-0,08 мг˙экв/л, нагревают в теплообменнике 11 до 75^оС, деаэрируют в атмосферном деаэраторе 12 и питательным насосом 13 подают на питание парогенератора 14, где упаривают до 100-150 г/л. Генерируемый пар 15 направляют в теплообменник 2, деаэратор 12 и в смешивающий подогреватель 16. Продувку парогенератора 17 направляют в расширитель 18, пар 19 из которого направляют в теплообменник 11, охлажденную продувку 20 направляют в качестве свежего регенерационного раствора на Na-катионитный фильтр 9. Отработавший регенерационный раствор 21, пересыщенный по сульфату кальция, собирают в отстойнике 22, где отделяют и удаляют выпавшие осадки 23, часть отработавшего регенерационного раствора 24 повторно используют для предварительной регенерации катионита, другую часть 25 смешивают с умягченной минерализованной водой 26 в емкости 27 и насосом 28 направляют в теплообменник 16, нагревают паром 15 до 153^оС и направляют в расширитель 29, где охлаждают до 150^оС и закачивают в пласты. Образующуюся в расширителе парогазовую смесь 30 направляют в деаэратор 12. Образующиеся потоки конденсата 31 и 32 после теплообменников 2 и 11 направляют в бак сбора конденсата 33.Thus part of the water glubokoumyagchennuyu 25-30% of the total amount of softened water with a hardness of 10 mg˙ekv 0.02-0.08 / l, is heated in heat exchanger 11 ^to 75 ° C, is deaerated in the deaerator 12 and the atmospheric feed pump 13 is fed to the power of the steam generator 14, where it is evaporated to 100-150 g / l. The generated steam 15 is sent to the heat exchanger 2, the deaerator 12 and to the mixing heater 16. The steam generator 17 is purged to the expander 18, the steam 19 from which is sent to the heat exchanger 11, the cooled purge 20 is sent as a fresh regeneration solution to the Na-cation exchange filter 9. Spent regeneration solution 21, supersaturated with calcium sulfate, is collected in a settling tank 22, where precipitates 23 are separated and removed, part of the spent regeneration solution 24 is reused for preliminary regeneration and cation exchange resin, the other part 25 is mixed with softened mineralized water 26 in the tank 27 and pump 28 is sent to the heat exchanger 16, heated with steam 15 to 153 ^about C and sent to the expander 29, where it is cooled to 150 ^about C and pumped into the reservoirs. The vapor-gas mixture formed in the expander 30 is sent to the deaerator 12. The resulting condensate flows 31 and 32 after the heat exchangers 2 and 11 are sent to the condensate collection tank 33.

П р и м е р. Исходную воду состава, мг x x экв/л: Са²⁺ 16; Mg²⁺ 60; Na⁺ 136; Cl^- 14,2; SO₄ ^2- 67; HCO₃ ^- 3, декарбонизуют известковым молоком. После отделения карбоната кальция декарбонизованную воду с составом 1 (табл. 1) смешивают с конденсатом пара в количестве 8% от исходного количества декарбонизованной воды и с составом 2 пропускают со скоростью 10-15 м/ч через Na-катионитный фильтр. Процесс умягчения проводят до проскока иона Са²⁺. Осуществляют раздельный сбор глубокоумягченной (до проскока иона Mg²⁺ 0,1 мг˙экв/л) и частично умягченной воды (до проскока иона Са²⁺ 0,7 мг˙экв/л). При этом с 1 м³ катионита КУ-2 вырабатывается 16,1 м³ глубокоумягченной воды и столько же частично умягченной воды. Обменная емкость катионита до проскока Mg²⁺ cоставляет 1080 г˙экв/м³. Часть глубокоумягченной воды из расчета 1,6 м³/м³ катионита используют для отмывки фильтра. Глубоко умягченную воду в количестве 10 м³ с 1 м³ катионита, что составляет 30% от всего объема умягченной воды, нагревают в теплообменнике до 75^оС, деаэрируют при 104^оС и питательным насосом направляют на питание парогенератора, где упаривают в 10 раз при температуре 160^оС и давлении 0,62 МПа. Продувку парогенератора с концентрацией солей 130 г/л и ионным составом 5 после охлаждения до 100^оС направляют на вторую стадию регенерации Na-катионитного фильтра.PRI me R. Source water of the composition, mg xx eq / l: Ca ²⁺ 16; Mg ²⁺ 60; Na ⁺ 136; Cl ^- 14.2; SO ₄ ^2-67 ; HCO ₃ ^- 3, decarbonized with milk of lime. After separation of calcium carbonate, decarbonized water with composition 1 (Table 1) is mixed with steam condensate in an amount of 8% of the initial amount of decarbonized water and with composition 2 is passed at a speed of 10-15 m / h through a Na-cation exchange filter. The softening process is carried out before the breakthrough of the Ca ^{2+ ion} . Separate collection of deeply softened (prior to the breakthrough of Mg ^{2+ ion} 0.1 mg 0,1eq / l) and partially softened water (before the breakthrough of Ca ^{2+ ion} 0.7 mg˙eq / l) is carried out. Moreover, from 1 m ^{3 of} KU-2 cation exchanger 16.1 m ^{3 of} deeply softened water and the same amount of partially softened water are produced. The exchange capacity of cation exchanger prior to the breakthrough of Mg ^{2+ is} 1080 g˙eq / m ³ . Part of the deeply softened water at the rate of 1.6 m ³ / m ^{3 of} cation exchanger is used to wash the filter. Deeply softened water in an amount of 10 m ³ to 1 m ³ of cationite that is 30% of the total volume of softened water is heated in a heat exchanger ^to 75 ° C and deaerated at 104 ^{° C} and the supply pump is sent to power steam generator, where concentrated 10 times at a temperature of 160 ^C and a pressure of 0.62 MPa. Purge the steam generator with a salt concentration of 130 g / l and an ionic composition of 5 after cooling to 100 ^about With sent to the second stage of regeneration of the Na-cation exchange filter.

Первую стадию регенерации осуществляют частью отработанного раствора предыдущей регенерации в количестве 1,5 м³/м³, обеспечивающем удельный расход соли около 80 кг/м³. Вторую стадию регенерации, как отмечалось ранее, проводят продувочной водой парогенератора в количестве 0,85 м³/м³. Такая двухстадийная регенерация исключает опасность гипсования катионита. Отработанные растворы обеих стадий регенерации и процесса отмывки катионита собирают в отстойник-кристаллизатор, где перемешивают в присутствии затравка ранее образовавшихся кристаллов сульфата кальция. Ионный состав 6 раствора после осаждения сульфата кальция приведен в табл. 1. Раствор включает фильтрат повторно использованного отработанного раствора 1,5 м³/м³, продувку парогенератора 1 м³/м³ и отмывочную воду 1,6 м³/м³. Из этого раствора 1,5 м³/м³ используют в последующем цикле, а остальное количество 1,6 + 1 2,6 м³/м³, смешивают с глубокоумягченной водой 16,1 м³/м^3. Ионный состав 7 раствора после смешения приведен в табл. 1.The first stage of regeneration is carried out by a part of the spent solution of the previous regeneration in an amount of 1.5 m ³ / m ³ , providing a specific salt consumption of about 80 kg / m ³ . The second stage of regeneration, as noted earlier, is carried out by purging the steam generator in an amount of 0.85 m ³ / m ³ . Such a two-stage regeneration eliminates the danger of gypsum cation exchange resin. The spent solutions of both stages of regeneration and the cation exchanger washing process are collected in a crystallization sump, where they are mixed with the seed of previously formed crystals of calcium sulfate. The ionic composition of solution 6 after precipitation of calcium sulfate is given in table. 1. The solution includes a filtrate of a reused waste solution of 1.5 m ³ / m ³ , purging a steam generator of 1 m ³ / m ³ and washing water of 1.6 m ³ / m ³ . From this solution, 1.5 m ³ / m ^{3 is} used in the subsequent cycle, and the remaining amount of 1.6 + 1 2.6 m ³ / m ³ is mixed with deeply softened water 16.1 m ³ / m ^3. Ionic composition of 7 solution after mixing are given in table. 1.

Отработанный регенерационный раствор собирают в отстойнике-кристаллизаторе, где перемешивают в присутствии затравки (ранее образовавшихся кристаллов), отделяют и удаляют выпавший из пересыщенного раствора CaSO₄. Часть отработанного регенерационного раствора (состав 6) в количестве 1,5 м³/м³ катионита используют для предварительной регенерации катионита, другую часть (состав 7) в количестве 2,6 м³ смешивают с оставшимися 75% умягченной воды (27,8 м³ с 1 м³ катионита с учетом расхода отмывочной воды 1,6 м³/м³) и нагревают паром из парогенератора до 153^оС при давлении 0,52 МПа. Горячую воду направляют в расширитель, где за счет дросселирования снижают ее давление до 0,48 МПа, а температуру до 150^оС. Выделившийся пар и газы расширителя направляют в деаэратор, а дегазированную горячую воду закачивают в нефтяную скважину.The spent regeneration solution is collected in a crystallization sump, where it is mixed in the presence of seed (previously formed crystals), the CaSO ₄ precipitated from the supersaturated solution is separated and removed. Part of the spent regeneration solution (composition 6) in an amount of 1.5 m ³ / m ^{3 of} cation exchanger is used for preliminary regeneration of cation exchanger, another part (composition 7) in an amount of 2.6 m ^{3 is} mixed with the remaining 75% softened water (27.8 m ³ to 1 m ³ of cation exchanger with the flow of water in laundering 1.6 m ³ / m ³⁾ and heated by steam from the steam generator to 153 ^{° C} at a pressure of 0.52 MPa. Hot water is fed to an expander wherein the throttling due to reduce its pressure to 0.48 MPa and the temperature to ^about 150 C. The separated vapor and gases expander is directed to the deaerator and the degassed hot water is injected into the oil well.

Ионная сила минерализованной воды, подвергаемой нагреву, составляет 0,34. По номограмме [5] при концентрации сульфат-иона 0,043 моль/кг (85 мг ˙экв/л) и температуре воды 150^оС растворимость сульфата кальция составляет 0,0035 моль/кг или 7 мг x x экв/л. Полученное значение концентрации сульфата кальция после смешения отработанного регенерационного раствора с умягченной водой 3,9 мг˙экв/л, что в 1,8 раза ниже его растворимости и, следовательно, гарантирует безнакипный режим работы смешивающего теплообменника и оборудования призабойной зоны.The ionic strength of the mineralized water subjected to heating is 0.34. According to the nomograph [5] at the concentration of sulfate ion is 0.043 mol / kg (85 mg ˙ekv / l) and water temperature 150 ^C the solubility of calcium sulfate is 0.0035 mol / kg and 7 mg xx eq / l. The obtained value of the concentration of calcium sulfate after mixing the spent regeneration solution with softened water is 3.9 mg Eq / L, which is 1.8 times lower than its solubility and, therefore, guarantees a non-scale operation of the mixing heat exchanger and bottom-hole equipment.

Данные, обосновывающие оптимальность предложенных интервалов по степени разбавления декарбонизованной воды и доле умягченной воды, подаваемой на выпаривание, приведены в табл. 2 и 3. The data justifying the optimality of the proposed intervals for the degree of dilution of decarbonized water and the proportion of softened water supplied for evaporation are given in table. 2 and 3.

Как видно из табл. 2, при предварительном 5-10% разбавлении известкованной воды каспийского моря устраняется пересыщенность по карбонату кальция, что гарантирует работу катионитного фильтра на этой воде без выпадения карбоната кальция на зернах катионита. В дальнейшем разбавлении (более 10%) нет необходимости, так как это приводит к увеличению расхода электроэнергии и усложнению технологии. As can be seen from the table. 2, with a preliminary 5-10% dilution of the lime water of the Caspian Sea, the supersaturation of calcium carbonate is eliminated, which guarantees the operation of the cation exchange filter on this water without precipitation of calcium carbonate on the cation exchange resin. Further dilution (more than 10%) is not necessary, as this leads to an increase in energy consumption and the complexity of the technology.

Принятое распределение умягченной воды между процессами выпаривания (30-35% ) и разбавления очищенного от сульфата кальция отработанного регенерационного раствора (65-70%) обусловлено достаточно высоким эффектом регенерации катионита натриевыми солями, содержащимися в продувочной воде парогенератора. Данные, свидетельствующие об оптимальности принятого соотношения, получены в результате исследований по Na-катионированию, выполненных на модели противоточного фильтра при объеме загрузки катионита КУ-2, равным 1 л. На умягчение подавали имитат воды с составом 2. Установлено, что принятое распределение обеспечивает достаточно высокую величину обменной емкости катионита до проскока Mg²⁺ 1000-1100 г˙экв/м³. При снижении доли выпариваемой воды до 25% наблюдается заметное снижение обменной емкости на 250 г˙экв/м³, что уменьшает выработку умягченной воды, повышает затраты.The accepted distribution of softened water between the processes of evaporation (30-35%) and dilution of the spent regeneration solution purified from calcium sulfate (65-70%) is due to the rather high effect of cation exchange rate regeneration with sodium salts contained in the steam generator purge water. Data indicating the optimality of the adopted ratio were obtained as a result of studies on Na-cationization performed on a counter-current filter model with a KU-2 cation exchanger loading volume of 1 liter. A water imitate with composition 2 was applied for softening. It was established that the adopted distribution provides a sufficiently high exchange capacity of the cation exchanger up to an Mg ²⁺ breakthrough of 1000-1100 g˙eq / m ³ . When the fraction of evaporated water is reduced to 25%, a noticeable decrease in the exchange capacity by 250 geq / m ³ is observed, which reduces the production of softened water and increases costs.

Повышение же этой доли на 40% не приводит к существенному повышению обменной емкости. С другой стороны, это снижает долю умягченной воды, подаваемой на разбавление отработанных регенерационных растворов, увеличивает концентрацию сульфата кальция, ограничивает температуру нагрева. An increase of this share by 40% does not lead to a significant increase in the exchange capacity. On the other hand, this reduces the proportion of softened water supplied to dilute spent regeneration solutions, increases the concentration of calcium sulfate, and limits the heating temperature.

Экономический эффект от предлагаемого способа складывается из следующего: снижение капитальных затрат на узлы магнитной обработки декарбонизованной воды и термического умягчения, а также снижением расхода электроэнергии. The economic effect of the proposed method consists of the following: lower capital costs for nodes of magnetic treatment of decarbonized water and thermal softening, as well as a reduction in energy consumption.

Claims

METHOD FOR TREATING MINERALIZED WATER, including its heating, lime treatment, separation of the precipitate of bicarbonate ions to obtain clarified decarbonized water, softening with Na-cation, deaeration, evaporation of deaeration water and regeneration of the Na-cation filter using purge of the regenerator and the recovery generator and ORP), characterized in that the clarified decarbonized water is pre-mixed with condensing heating steam in an amount of 5-10% of the initial amount of clarified water, Na-cation is subjected to the entire amount of clarified water until a slip of calcium ions, while 30-35% of softened water of its total volume is evaporated, and the mother liquor obtained after precipitation and separation of calcium sulfate from ORP is mixed with the remaining softened water.