RU2072325C1 - Method of desalting water - Google Patents

Method of desalting water Download PDF

Info

Publication number
RU2072325C1
RU2072325C1 SU4940643A RU2072325C1 RU 2072325 C1 RU2072325 C1 RU 2072325C1 SU 4940643 A SU4940643 A SU 4940643A RU 2072325 C1 RU2072325 C1 RU 2072325C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
regeneration
exchange resin
spent
solution
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.В. Мамченко
Т.И. Якимова
М.С. Новоженюк
С.В. Сур
И.В. Пилипенко
Е.Д. Кравец
Е.И. Жеребилов
Original Assignee
Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского filed Critical Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского
Priority to SU4940643 priority Critical patent/RU2072325C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2072325C1 publication Critical patent/RU2072325C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

FIELD: freshening of water. SUBSTANCE: method includes the following operations: passage of water (naturally occurring or waste water) through ammonium and hydrocarbonate ionites, deaeration accompanied with absorption of volatile components with water; recovery of cationite with salt concentrate and then with exhausted anionite recovery solution; preparation of salt concentrate by concentrating liquid phase obtained after heat treatment of mixture of exhausted cationite solutions and its preliminary treatment with alkali reagent; recovery of anionite with solution obtained after absorption of volatile components from water deaeration stage and heat treatment of mixture of exhausted cationite recovery solutions. As a result, total salt content in water is 2.0-2.3 times reduced, including magnesium ion content 2.7-3.5 times, sodium ion 2.1-2.4 times, and chloride ion 2.0-2.3 times reduction. Volumes of recovery solutions to be treated are reduced by a factor of 1.1. EFFECT: increased desalting degree; reduced power consumption; simplified process. 2 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к обессоливанию природных и сточных вод ионитами и может быть использовано в теплоэнергетике, химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. The invention relates to the desalination of natural and wastewater by ion exchangers and can be used in the power industry, chemical, oil refining and other industries.

Известен способ обессоливания воды, предусматривающий последовательное фильтрование ее через водород-катионит и анионит. Солесодержание обессоленной воды по способу составляет 20 мг/л. Регенерацию катионита осуществляют по двухстадийной схеме смесью углеаммонийной соли и аммиака, а затем раствором азотной кислоты. Отработанный раствор углеаммонийной соли упаривают, отделяют осадок, а летучие компоненты, образующиеся при упаривании поглощают водой и используют для приготовления новых порций регенерационного раствора катионита. Маточный раствор, представляющий собой концентрат соды с примесями гидрокарбоната натрия и ионов аммония применяют для регенерации анионита. Отработанный регенерационный раствор азотной кислоты, содержащий ее избыток, нитрат аммония, магния и кальция, нейтрализуют и используют для получения азотных удобрений. При обессоливании воды по способу суммарный объем отработанных регенерационных растворов катионита и анионита подлежащих переработке (величина в значительной степени определяющая энергоемкость технологии обессоливания воды) составляет около 10 м3 на 1 м3 ионита.A known method of desalination of water, providing for its sequential filtration through hydrogen cation exchange resin and anion exchange resin. The salinity of demineralized water by the method is 20 mg / L. Cation exchanger regeneration is carried out according to a two-stage scheme with a mixture of carbon ammonium salt and ammonia, and then with a solution of nitric acid. The spent carbon-ammonium salt solution is evaporated, the precipitate is separated, and the volatile components formed during evaporation are absorbed by water and used to prepare new portions of the cation exchange resin regeneration solution. The mother liquor, which is a soda concentrate with impurities of sodium bicarbonate and ammonium ions, is used to regenerate anion exchange resin. The spent regeneration solution of nitric acid, containing its excess, ammonium nitrate, magnesium and calcium, is neutralized and used to produce nitrogen fertilizers. When desalting water according to the method, the total volume of spent regeneration solutions of cation exchange resin and anion exchange resin to be processed (a value that largely determines the energy intensity of water desalination technology) is about 10 m 3 per 1 m 3 of ion exchanger.

Недостатками способа являются достаточно высокое солесодержание обессоленной воды и значительные энергозатраты при утилизации отработанных регенерационных растворов ионитов. The disadvantages of the method are the relatively high salinity of demineralized water and significant energy consumption during the disposal of spent regeneration solutions of ion exchangers.

Цель изобретения повышение степени обессоливания воды за счет снижения содержания ионов Mg2+, Na+, Cl-, уменьшение энергоемкости и упрощение процесса.The purpose of the invention is to increase the degree of desalination of water by reducing the content of Mg 2+ , Na + , Cl - ions, reducing energy intensity and simplifying the process.

Цель достигается тем, что исходную воду NH4+- катионируют и HCO3-- анионируют, после анионирования воды ее подвергают деаэрации при нагревании с поглощением летучих компонентов водой, регенерацию катионита осуществляют последовательно концентратом солей и отработанным регенерационным раствором анионита, содержащим углеаммонийные соли и аммонийные соли сильных кислот; концентрат солей получают концентрированием жидкой фазы после термообработки смеси отработанных регенерационных растворов катионита, полученной при его регенерации указанными реагентами, причем отработанный при регенерации катионита концентрат солей предварительно обрабатывают щелочным реагентом, в качестве которого применяют гидроксиды щелочных металлов, регенерацию анионита осуществляют раствором углеаммонийных солей, полученным поглощением летучих компонентов водой со стадий переработки смеси отработанных регенерационных растворов катионита и деаэрации воды.The goal is achieved in that the source water NH 4 + - is cationized and HCO 3 - - anioned, after the anionized water, it is deaerated when heated with absorption of volatile components by water, the cation exchange resin is regenerated in succession with a salt concentrate and spent anion exchange solution containing carbon ammonium salts and ammonium salts of strong acids; the salt concentrate is obtained by concentrating the liquid phase after heat treatment of the mixture of spent regeneration solutions of cation exchange resin obtained by its regeneration with the indicated reagents, and the salt concentrate spent on the regeneration of cation exchange resin is pretreated with an alkaline reagent, which is used as alkali metal hydroxides, regeneration of the anion exchange resin is carried out with a solution of carbon ammonium salts obtained by absorption volatile components with water from the stages of processing the mixture of waste regeneration solutions of cation exchange resin and deaeration of water.

Введение щелочного реагента (гидроксида щелочного металла) в отработанный при регенерации катионита концентрат солей изменяет состав смеси отработанных регенерационных растворов катионита таким образом, что увеличивается глубина умягчения смеси за счет удаления ионов магния в виде гидроксида магния и ионов кальция в виде малорастворимой соли сульфата кальция, и изменяется соотношение ионов щелочных металлов и анионов сильных кислот так, что все анионы сильных кислот связаны ионами щелочных металлов и нет условий для образования аммонийных солей сильных кислот в растворе подвергаемом термообработке. Последнее обеспечивает повышение степени рекуперации аммиака при переработке отработанных регенерационных растворов, а следовательно, и повышение концентрации регенерационного раствора углеаммонийной соли без дополнительного расхода аммиака, что увеличивает глубину регенерации ионитов и приводит к снижению содержания солей в обессоливаемой воде. The introduction of an alkaline reagent (alkali metal hydroxide) in the salt concentrate spent on the regeneration of cation exchange resin changes the composition of the mixture of spent regeneration solutions of cation exchange resin in such a way that the softening depth of the mixture increases due to the removal of magnesium ions in the form of magnesium hydroxide and calcium ions in the form of a sparingly soluble calcium sulfate, and the ratio of alkali metal ions to strong acid anions changes so that all strong acid anions are bound by alkali metal ions and there are no conditions for the formation of amm Niine salts of strong acids in the solution heat treated. The latter provides an increase in the degree of recovery of ammonia in the processing of spent regeneration solutions, and therefore, an increase in the concentration of the regeneration solution of carbon ammonium salt without additional consumption of ammonia, which increases the depth of regeneration of ion exchangers and leads to a decrease in the salt content in desalted water.

Увеличение глубины умягчения отработанных регенерационных растворов катионита, а следовательно, и получающегося при их переработке концентрата солей, с одной стороны, и проведение последовательной регенерации катионита глубоко умягченным концентратом солей и отработанным регенерационным раствором анионита, с другой, повышают степень регенерации катионита и обеспечивают увеличение степени обессоливания воды за счет снижения содержания катионов Mg2+, Na+.An increase in the softening depth of the spent regeneration solutions of cation exchanger and, consequently, the salt concentrate obtained during their processing, on the one hand, and consecutive regeneration of the cation exchanger with a deeply softened salt concentrate and the spent regeneration solution of anion exchange resin, on the other hand, increase the degree of regeneration of cation exchanger and increase the degree of desalination water by reducing the content of cations Mg 2+ , Na + .

Применение отработанного регенерационного раствора анионита непосредственно для регенерации катионита, совмещение процессов глубокого умягчения отработанных регенерационных растворов катионита и удаление летучих компонентов существенно упрощает технологический процесс обессоливания воды. The use of the spent regeneration solution of anion exchange resin directly for the regeneration of cation exchange resin, the combination of deep softening processes of spent regeneration solutions of cation exchange resin and the removal of volatile components greatly simplifies the process of desalination of water.

Кроме того, исключение стадии переработки отработанного регенерационного раствора анионита, использование воды отмывки анионита для отмывки катионита от регенерирующего агента приводит к уменьшению энергозатрат. In addition, the elimination of the stage of processing the spent regeneration solution of anion exchange resin, the use of washing water of anion exchange resin to wash the cation exchange resin from the regenerating agent leads to a reduction in energy consumption.

Схема обессоливания воды по предлагаемому способу представлена на чертеже, где 1 катионитовый и 2 анионитовый фильтры; 3 деаэратор; 4 - абсорбционная колонна; 5 и 6 емкости; 7 и 8 аппараты, соответственно для термообработки (7) и концентрирования (8). The desalination of water according to the proposed method is presented in the drawing, where 1 cation exchange resin and 2 anion exchange filter; 3 deaerator; 4 - absorption column; 5 and 6 containers; 7 and 8 devices, respectively, for heat treatment (7) and concentration (8).

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Исходную воду последовательно фильтруют через катионитовый 1 и анионитовый (2) фильтры. Ионированная вода поступает в деаэратор 3. Летучие продукты из деаэратора поглощаются водой в абсорбционной колонне 4, а обессоленная вода направляется потребителю. The source water is sequentially filtered through cationite 1 and anionite (2) filters. Ionized water enters the deaerator 3. Volatile products from the deaerator are absorbed by the water in the absorption column 4, and desalted water is sent to the consumer.

На стадии NH4-катионирования воды (1) происходит обмен катионов металлов, содержащихся в ней на NH4+ ион. Катионитовый фильтр отключают и выводят на регенерацию при проскоке ионов натрия (1 мг-экв/л).At the stage of NH 4 cationization of water (1), there is an exchange of metal cations contained in it for an NH 4 + ion. The cation exchange filter is turned off and regenerated when sodium ions pass through (1 mEq / l).

Анионы сильных кислот извлекают из воды в процессе ее фильтрования через анионит (2) в гидрокарбонатной форме. При проскоке в фильтрат Cl-ионов (0,5 мг-экв/л) анионит выводят на регенерацию. Anions of strong acids are extracted from water during its filtration through anion exchange resin (2) in bicarbonate form. When passing through the filtrate of Cl-ions (0.5 mEq / L), the anion exchange resin is removed for regeneration.

Проведение завершающей технологической операции деаэрации NH4 - HCO3-ионированной воды путем нагревания в деаэраторе (3) позволяет получить обессоленную воду и реагент для регенерации анионита углеаммонийную соль. Обессоленная вода со средним содержанием ионов, мг-экв/л: Na+ - 0,08 0,10; жесткости 0,04 0,06, в т. ч. Mg2+ 0,02 0,03; Cl- 0,12 0,16 и солесодержанием 6,7 8,9 мгл после деаэратора (3) направляется потребителю. Неустойчивая углеаммонийная соль при нагревании разлагается с образованием NH3 и CO2. Газообразные летучие продукты поглощают водой в адсорбционной колонне 4. В систему вводится дополнительное количество углекислоты для получения углеаммонийной соли в виде бикарбоната аммония. Полученный раствор направляют в емкость 5 и далее используют для регенерации анионита.Carrying out the final technological operation of deaeration of NH 4 - HCO 3 -ionized water by heating in a deaerator (3) allows to obtain desalted water and a reagent for the regeneration of anion exchange resin ammonium salt. Desalted water with an average ion content, mEq / L: Na + - 0.08 0.10; hardness 0.04 0.06, including Mg 2+ 0.02 0.03; Cl - 0.12 0.16 and a salinity of 6.7 8.9 ml after the deaerator (3) is sent to the consumer. The unstable carbon-ammonium salt decomposes upon heating to form NH 3 and CO 2 . Gaseous volatile products are absorbed by water in the adsorption column 4. An additional amount of carbon dioxide is introduced into the system to obtain the carbon ammonium salt in the form of ammonium bicarbonate. The resulting solution is sent to a container 5 and then used to regenerate the anion exchange resin.

Регенерацию катионита осуществляют последовательно концентратом солей, полученным при переработке отработанных регенерационных растворов катионита предыдущего цикла обессоливания воды, и отработанным регенерационным раствором анионита, содержащим углеаммонийные соли и аммонийные соли сильных кислот. The regeneration of cation exchange resin is carried out sequentially with a salt concentrate obtained by processing the spent regeneration solutions of cation exchange resin of the previous water desalination cycle, and the spent regeneration solution of anion exchange resin containing carbon ammonium salts and ammonium salts of strong acids.

Отработанный в результате регенерации катионита раствор концентрата солей обрабатывают щелочным реагентом (гидроксидом щелочного металла) до рН 10,5 12,0 в емкости 6. При этом происходит умягчение раствора за счет удаления ионов магния в виде малорастворимого гидроксида магния и в зависимости от состава исходной воды (содержания кальция) частичного удаления ионов кальция в виде сульфата кальция. После отделения осадка отработанный раствор концентрата солей смешивают с отработанным регенерационным раствором анионита, пропущенным через катионит при его регенерации, присоединяют воду отмывки и смесь перерабатывают путем термообработки 7 с поглощением летучих компонентов (СО2, NH3) водой и концентрированием жидкой фазы после удаления NH3 и CO2 одним из известных методов (упариванием, электродиализом) [8] с получением концентрата солей, используемого для регенерации катионита в следующем цикле обессоливания воды.The solution of the salt concentrate worked out as a result of the regeneration of cation exchanger is treated with an alkaline reagent (alkali metal hydroxide) to a pH of 10.5 to 12.0 in a tank 6. In this case, the solution is softened by removing magnesium ions in the form of poorly soluble magnesium hydroxide and depending on the composition of the initial water (calcium content) partial removal of calcium ions in the form of calcium sulfate. After separation of the precipitate, the spent solution of the salt concentrate is mixed with the spent regeneration solution of anion exchange resin passed through the cation exchange resin during its regeneration, washing water is added, and the mixture is processed by heat treatment 7 with absorption of volatile components (CO 2 , NH 3 ) with water and concentration of the liquid phase after NH 3 removal and CO 2 using one of the known methods (evaporation, electrodialysis) [8] to obtain a salt concentrate used to regenerate cation exchange resin in the next water desalination cycle.

При смешении отработанных регенерационных растворов катионита и последующей термообработки смеси происходит ее дальнейшее умягчение за счет образования малорастворимого осадка карбоната кальция. После отделения осадка перед концентрированием жидкой фазы избыточную щелочность удаляют нейтрализацией раствора кислотой до рН 5. Нейтрализация раствора может осуществляться и после стадии концентрирования. When mixing the spent regeneration solutions of cation exchange resin and subsequent heat treatment of the mixture, it is further softened due to the formation of a poorly soluble precipitate of calcium carbonate. After separation of the precipitate before concentration of the liquid phase, excess alkalinity is removed by neutralizing the solution with acid to pH 5. The solution can also be neutralized after the concentration step.

Регенерацию анионита осуществляют раствором углеаммонийной соли, полученным поглощением летучих компонентов (NH3, CO2) водой со стадий переработки отработанных регенерационных растворов катионита и стадии деаэрации воды. Применение всего количества углеаммонийной соли, образующейся при NH4+ HCO3--ионировании воды и переработке отработанных регенерационных растворов катионита для восстановления емкости анионита позволяет без дополнительных затрат реагентов увеличить глубину регенерации анионита, что, в свою очередь, приводит к повышению степени обессоливания воды за счет снижения средней концентрации хлорид-ионов в обессоленной воде.The regeneration of anion exchange resin is carried out with a solution of carbon ammonium salt obtained by the absorption of volatile components (NH 3 , CO 2 ) with water from the stages of processing spent regeneration solutions of cation exchange resin and the stage of water deaeration. The use of the entire amount of carbon ammonium salt formed during NH 4 + HCO 3 - ionization of water and the processing of spent regeneration solutions of cation exchange resin to restore the capacity of anion exchange resin allows increasing the depth of regeneration of anion exchange resin without additional costs, which, in turn, leads to an increase in the degree of water desalination for by reducing the average concentration of chloride ions in demineralized water.

Характеристика материалов и реагентов, используемых при обессоливании воды: гидроксид натрия ГОСТ 11078 78; гидроксид калия ГОСТ 9285 78; углекислота ГОСТ 8050 76; анионит АВ 17 8 ГОСТ 20301 74; катионит КУ 2 8 ГОСТ 20298 74. Characterization of materials and reagents used in the desalination of water: sodium hydroxide GOST 11078 78; potassium hydroxide GOST 9285 78; carbon dioxide GOST 8050 76; anion exchange resin AB 17 8 GOST 20301 74; KU 2 8 cation exchanger GOST 20298 74.

Пример конкретного выполнения. Обессоливанию подвергали воду, содержащую ионы, мг-экв/л: Ca2+ 6,4; Mg2+ 1,6; Na+ 4,0; HCO3- 6,0; Cl- 3,0; SO42 3,0 и свободную углекислоту 1,20 ммоль/л.An example of a specific implementation. Ion containing water was desalted, mEq / L: Ca 2+ 6.4; Mg 2+ 1.6; Na + 4.0; HCO 3 - 6.0; Cl - 3.0; SO 4 2 3.0 and free carbon dioxide 1.20 mmol / L.

Воду указанного состава фильтровали через катионит (смола КУ 2 в NH4 форме). При проскоке в фильтрат ионов натрия (1 мг-экв/л) фильтр отключали на регенерацию.Water of the specified composition was filtered through cation exchange resin (KU 2 resin in NH 4 form). When slipping into the sodium ion filtrate (1 mEq / l), the filter was turned off for regeneration.

Анионы сильных кислот из воды удаляли фильтрованием NH4- - катионированной воды через анионит АВ 17 в HCO3- форме. Анионит отключали на регенерацию при проскоке в фильтрат 0,5 мг-экв/л хлорид-ионов.The anions of strong acids, water is removed by filtration NH 4 - - kationirovannoy water through the anion exchanger AB 17 HCO 3 - form. Anion exchange resin was turned off for regeneration when a breakthrough into the filtrate of 0.5 mEq / l of chloride ions.

Объем ионитов составил, см3: катионита 66; анионита 82.The volume of ion exchangers was, cm 3 : cation exchange resin 66; anion exchange resin 82.

В результате последовательного катионирования и анионирования было обработано 6 л воды. As a result of sequential cationization and anionization, 6 L of water was treated.

Затем ее нагревали до 100oC. После отгонки летучих компонентов (аммиак, углекислота) получали обессоленную воду, содержащую ионы, мг-экв/л: Na+ 0,09; Ca2+ 0,02; Mg2+ 0,03; Cl- 0,14. Среднее солесодержание обессоленной воды 7,8 мг/л.Then it was heated to 100 o C. After distillation of volatile components (ammonia, carbon dioxide), desalted water containing ions was obtained, mEq / l: Na + 0.09; Ca 2+ 0.02; Mg 2+ 0.03; Cl is 0.14. The average salinity of demineralized water is 7.8 mg / L.

Летучие компоненты поглощали водой смешанной с отработанным раствором предыдущей регенерации и получали раствор объемом 100 мл следующего состава, ммоль/л: NH3 1080; CO2 1080.Volatile components were absorbed by water mixed with the spent solution of the previous regeneration and a solution was obtained with a volume of 100 ml of the following composition, mmol / l: NH 3 1080; CO 2 1080.

Анионит регенерировали 100 мл полученного раствора летучих компонентов (углеаммонийной соли) с концентрациями, ммоль/л: NH3 1080; CO2 1080. Фильтр отмывали дистиллированной водой объемом 220 мл. Отработанный регенерационный раствор анионита и отмывают воду использовали соответственно для регенерации и отмывки катионита. Процесс осуществляли без разрыва потока между анионитовым и катионитовым фильтрами.Anion exchange resin was regenerated with 100 ml of the resulting solution of volatile components (carbon ammonium salt) with concentrations, mmol / l: NH 3 1080; CO 2 1080. The filter was washed with 220 ml distilled water. The spent regeneration solution of anion exchange resin and water are washed, respectively, used for the regeneration and washing of cation exchange resin. The process was carried out without breaking the flow between anion exchange and cation exchange filters.

Катионит регенерировали последовательно раствором концентрата солей объемом 200 мл следующего состава, мг-экв/л: Na+ 957; Ca2+ 1,0; Mg2+ 2,0; Cl- 84,6; SO42 114 и отработанным регенерационным раствором анионита объемом 100 мл. Затем катионит отмывали 220 мл отмывочной воды анионита. Отработанный концентрат солей объемом 220 см3 и смесь отработанного раствора анионита, пропущенного через катионит и отмывочной воды собирали раздельно. Отработанный при регенерации катионита концентрат солей обрабатывали 3,1 мл раствора гидроксида натрия концентрацией 3000 ммоль/л до рН раствора 12,0 и после отделения осадка смешивали с пропущенным через катионит при его регенерации отработанным регенерационным раствором анионита и водой отмывки. Смесь перерабатывали путем термообработки, нагревая до 100oC. Летучие компоненты (аммиак, углекислота) улавливали водой и раствор собирали в емкость содержащую раствор углеаммонийной соли со стадии деаэрации воды. После проведения повторного цикла обессоливания 6 л воды, ее деаэрации и поглощения летучих компонентов было получено 100 мл раствора углеаммонийной соли содержащего ммоль/л: NH3 1080; CO2 1080, который использовали для регенерации анионита в следующем цикле обессоливания воды.Cation exchange resin was regenerated sequentially with a solution of a salt concentrate with a volume of 200 ml of the following composition, mEq / l: Na + 957; Ca 2+ 1.0; Mg 2+ 2.0; Cl - 84,6; SO 4 2 114 and spent 100 ml of anion exchange resin regeneration solution. Then, cation exchange resin was washed with 220 ml of anion exchange resin water. The spent salt concentrate with a volume of 220 cm 3 and the mixture of the spent anion exchange resin solution passed through cation exchange resin and washing water were collected separately. The salt concentrate spent on the regeneration of cation exchanger was treated with 3.1 ml of a sodium hydroxide solution with a concentration of 3000 mmol / L to a solution pH of 12.0, and after separation of the precipitate, it was mixed with the spent anion exchange resin that was passed through the cation exchanger during its regeneration and washing water. The mixture was processed by heat treatment, heating to 100 o C. Volatile components (ammonia, carbon dioxide) were trapped in water and the solution was collected in a container containing a solution of carbon ammonium salt from the stage of deaeration of water. After a repeated desalination cycle of 6 l of water, its deaeration and absorption of volatile components, 100 ml of a solution of carbon ammonium salt containing mmol / l were obtained: NH 3 1080; CO 2 1080, which was used to regenerate the anion exchange resin in the next water desalination cycle.

После отгонки летучих компонентов (CO2, NH3) маточный раствор отстаивают, отделяют осадок, концентрируют жидкую фазу упариванием и нейтрализуют соляной кислотой до рН 5. Затраты соляной кислоты составляют 11,8 мг-экв/л. Получают 234 мл концентрата солей следующего состава, мг-экв/л: Na+ 957; Ca2+ 1,0; Mg2+ 2,0; Cl- 846; SO42- 114. 200 мл концентрата использовали для регенерации катионита в следующем цикле обессоливания воды, а остаток сбрасывают.After distillation of the volatile components (CO 2 , NH 3 ), the mother liquor is sedimented, the precipitate is separated, the liquid phase is concentrated by evaporation and neutralized with hydrochloric acid to pH 5. The costs of hydrochloric acid are 11.8 mEq / L. Get 234 ml of a concentrate of salts of the following composition, mEq / l: Na + 957; Ca 2+ 1.0; Mg 2+ 2.0; Cl - 846; SO 4 2 - 114. 200 ml of the concentrate was used to regenerate cation exchange resin in the next water desalination cycle, and the residue was discarded.

Показатели качества воды и удельные объемы подлежащие переработке отработанных при регенерации ионитов растворов при обессоливании воды по предлагаемому способу в зависимости от качества исходной воды представлены в таблице. Indicators of water quality and specific volumes to be processed spent in the regeneration of ion exchange solutions for desalting water according to the proposed method, depending on the quality of the source water are presented in the table.

Из данных таблицы следует, что независимо от содержания в исходной воде солей, связанной и свободной углекислоты, соотношений катионов (ионов натрия и ионов жесткости) и анионов (анионов сильных кислот и анионов угольной кислоты) степень обессоливания воды за счет снижения содержания ионов магния, натрия, хлорид-ионов повышена и удельные объемы отработанных регенерационных растворов, определяющие энергозатраты технологического процесса, уменьшены. Так, солесодержание обессоленной воды уменьшено в 2,0 2,3 раза, причем за счет снижения содержания катионов магния в 2,7 3,5 раз (что особенно важно при подготовке воды для котлов среднего давления в теплоэнергетике), натрия в 2,1 2,4 раз, хлорид-ионов в 2,0 2,3 раза, а объемы отработанных регенерационных растворов, и следовательно энергозатраты на их переработку сокращены в 1,1 раз. It follows from the table that, regardless of the content of salts, bound and free carbon dioxide in the source water, the ratios of cations (sodium ions and hardness ions) and anions (strong acid anions and carbonic acid anions), the degree of desalination of water by reducing the content of magnesium and sodium ions , chloride ions increased and the specific volumes of spent regeneration solutions, which determine the energy consumption of the process, are reduced. So, the salinity of demineralized water is reduced by 2.0 2.3 times, and due to the decrease in the content of magnesium cations by 2.7 3.5 times (which is especially important when preparing water for medium-pressure boilers in the power system), sodium 2.1 2.4 times, chloride ions in 2.0 2.3 times, and the volume of spent regeneration solutions, and therefore the energy consumption for their processing reduced by 1.1 times.

Применение отработанного регенерационного раствора анионита для регенерации катионита исключает стадию его переработки, что снижает энергозатраты и существенно упрощает процесс обессоливания воды. The use of a spent regeneration solution of anion exchange resin for the regeneration of cation exchange resin eliminates the stage of its processing, which reduces energy consumption and greatly simplifies the process of water desalination.

При обессоливании воды по предлагаемому способу можно уменьшить потребление реагентов (гидроксида щелочного металла) путем использования отработанных регенерационных растворов анионита II ступени в качестве щелочного реагента для случая, когда схема обессоливания согласно предлагаемому способу представляет собой схему ступени подготовки воды в общей двуступенчатой схеме получения обессоленной воды для нужд производства. When desalting water according to the proposed method, it is possible to reduce the consumption of reagents (alkali metal hydroxide) by using spent regeneration solutions of stage II anion exchange resin as an alkaline reagent for the case when the desalination scheme according to the proposed method is a scheme of a water preparation stage in a general two-stage scheme for producing demineralized water for production needs.

Claims (2)

1. Способ обессоливания воды, включающий NH4 катионирование и HCO3 анионирование, деаэрацию воды после ионирования при нагревании с поглощением летучих компонентов водой, регенерацию катионита, переработку отработанного регенерационного раствора катионита термообработкой с поглощением летучих компонентов водой и концентрированием жидкой фазы с получением концентрата солей, регенерацию анионита раствором, полученным поглощением летучих компонентов водой со стадий деаэрации воды и термообработки отработанного регенерационного раствора катионита, отличающийся тем, что, с целью повышения степени обессоливания за счет снижения содержания ионов Na+, Mg2+, Cl+, уменьшения энергоемкости и упрощения процесса, регенерацию катионита осуществляют последовательно концентратом солей и отработанным регенерационным раствором анионита, содержащим углеаммонийные соли и аммонийные соли сильных кислот, концентрат солей получают концентрированием жидкой фазы после термообработки смеси отработанных регенерационных растворов катионита, полученной при его регенерации указанными реагентами, причем отработанный при регенерации катионита концентрат солей предварительно отрабатывают щелочным реагентом.1. A method of desalting water, including NH 4 cation and HCO 3 anionization, deaeration of water after ionization by heating with absorption of volatile components by water, regeneration of cation exchange resin, processing of the spent regeneration solution of cation exchange resin by heat treatment with absorption of volatile components by water and concentration of the liquid phase to obtain a salt concentrate, regeneration of anion exchange resin by a solution obtained by the absorption of volatile components by water from the stages of water deaeration and heat treatment of the spent regeneration solution ra cation exchanger, characterized in that, in order to increase the degree of desalting by lowering the content of ions Na +, Mg 2 +, Cl +, reduce power consumption and simplify the process of cation exchanger regeneration is performed sequentially concentrate salts and spent regenerant anion containing ugleammoniynye salt and ammonium salts of strong acids, a salt concentrate is obtained by concentration of the liquid phase after heat treatment of a mixture of spent regeneration solutions of cation exchange resin obtained by its regeneration with the indicated agents, moreover, the salt concentrate worked out during the regeneration of cation exchanger is preliminarily processed with an alkaline reagent. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве щелочного реагента применяют гидроксиды щелочного металла. 2. The method according to claim 1, characterized in that the alkali metal hydroxides are used as the alkaline reagent.
SU4940643 1991-06-03 1991-06-03 Method of desalting water RU2072325C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4940643 RU2072325C1 (en) 1991-06-03 1991-06-03 Method of desalting water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4940643 RU2072325C1 (en) 1991-06-03 1991-06-03 Method of desalting water

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2072325C1 true RU2072325C1 (en) 1997-01-27

Family

ID=21576850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4940643 RU2072325C1 (en) 1991-06-03 1991-06-03 Method of desalting water

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2072325C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Антонюк Н.Г., Мамченко А.В. Химия и технология воды, 1988, т.10, N 5, с.427-429. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3589999A (en) Deionization process
US3730770A (en) Sugar recovery method
CN103214115A (en) Water treatment method of strong acid cation exchange resin incomplete regeneration
US3842002A (en) Method for removing sulfate and bicarbonate ions from sea water or brackish water through the use of weak anionic exchange resins containing amino groups of the primary and secondary type
US5932106A (en) Process for regeneration of ion-exchange resins used for sugar decolorization, using chloride salts in a sucrose solution alkalinized with calcium hydroxide
RU2072325C1 (en) Method of desalting water
GB2037608A (en) Regeneration of anion exchange resins
US3961981A (en) Refining of sugar containing liquids by ion exchange
JPS5924876B2 (en) How to treat boron-containing water
RU2072326C1 (en) Method of desalting water
US4206048A (en) Process for purification of contaminated water
RU2074122C1 (en) Method of thermally desalting water
RU2049073C1 (en) Process for ion-exchange purification of sewage and industrial solutions from copper and nickel ions
RU2036160C1 (en) Method for water desalinization
SU1699942A1 (en) Method of demineralization of water
SU1703622A1 (en) Method for chemical desalting of water
SU1186577A1 (en) Method of ion exchanger recovery
SU1047843A1 (en) Method of na-cl ionizing of water
RU2163568C1 (en) Water treatment process
SU944634A1 (en) Method of recovering univalent cations and nitrate ions from effluent pulps and solutions
SU1265150A1 (en) Method of reclaiming cationite and anion exchanger filters of the first and second stages in process of water demineralization
RU2089510C1 (en) Method of treatment of water
JPS5939517B2 (en) Method for recovering and reusing selenium components from electrolytic coloring process wastewater
SU948891A1 (en) Method of treating effluents from cation filters in desalination and softening of water
SU1186578A1 (en) Method of water demineralization