RU2185883C1 - Method of regeneration of ionite in counter-flow filter - Google Patents

Method of regeneration of ionite in counter-flow filter Download PDF

Info

Publication number
RU2185883C1
RU2185883C1 RU2000130608A RU2000130608A RU2185883C1 RU 2185883 C1 RU2185883 C1 RU 2185883C1 RU 2000130608 A RU2000130608 A RU 2000130608A RU 2000130608 A RU2000130608 A RU 2000130608A RU 2185883 C1 RU2185883 C1 RU 2185883C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
mixture
ion exchanger
purified water
layer
Prior art date
Application number
RU2000130608A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
И.С. Балаев
Original Assignee
Балаев Игорь Семенович
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 Балаев Игорь Семенович filed Critical Балаев Игорь Семенович
Priority to RU2000130608A priority Critical patent/RU2185883C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2185883C1 publication Critical patent/RU2185883C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

FIELD: methods of regeneration of ionite in counter-flow filter; purification of water and aqueous solution in power engineering; chemical and other industries. SUBSTANCE: mixture of air with water to be purified is fed to central chamber of counter-flow filter upwards from below for forcing it to free space between inert material and central chamber, for flushing the auxiliary layer of ionite and for clamping main layer of ionite located in peripheral chamber of filter; then regenerative solution is introduced upwards from below into main and then to forced-out auxiliary layers of ionite; after passing 20 to 80 % of volume of regenerating solution to central chamber, mixture of waste regenerative solution with water being cleaned is fed to central chamber. It is good practice to supply all mixtures by means of water-jet pump which uses water being cleaned as active medium supplied at pressure of 0.2 to 1.0 MPa. EFFECT: complete removal of contaminants from auxiliary layer which enhances efficiency of protection of main layer against contamination; low cost of process due to reduced consumption of regenerative solution during repeated use. 6 cl, 3 dwg, ex

Description

Изобретение относится к технике очистки воды и водных растворов от примесей, находящихся в виде ионов, с помощью ионообменных материалов, а именно к способам регенерации ионита в противоточном фильтре, и может быть использовано в энергетике, химической, пищевой и других отраслях промышленности. The invention relates to techniques for purifying water and aqueous solutions from impurities in the form of ions using ion-exchange materials, and in particular, to methods for regenerating an ion exchanger in a countercurrent filter, and can be used in the energy, chemical, food and other industries.

Наиболее экономичным способом удаления из воды растворенных примесей является противоточный способ ионирования, заключающийся в том, что исходная вода и раствор реагента, периодически вводимый для восстановления обменной емкости ионитов, подаются в фильтр в противоположных направлениях. Применение противотока при ионообмене позволяет существенно снизить расход реагента и повысить качество очищенной воды. The most economical way to remove dissolved impurities from water is the countercurrent ionization method, which consists in the fact that the source water and the reagent solution, periodically introduced to restore the exchange capacity of the ion exchangers, are fed into the filter in opposite directions. The use of countercurrent during ion exchange can significantly reduce the reagent consumption and improve the quality of purified water.

Известен способ противоточной регенерации ионита в фильтрационных процессах типа АПКОР, осуществляемый в ионитном фильтре, загруженным слоем ионита и расположенным над ним химически инертным материалом [Проспект фирмы "Дау Кемикал Компани" (США). "Процесс АПКОР. Противоточная регенерация ионообменных смол: прогрессивная технология, позволяющая улучшить качество и снизить себестоимость технологической воды". 1993]. There is a method of countercurrent regeneration of ion exchanger in filtration processes of the APCOR type, carried out in an ion exchanger, loaded with a layer of ion exchanger and a chemically inert material located above it [Prospect of the Dow Chemical Company (USA). "The APCOR process. Countercurrent regeneration of ion exchange resins: a progressive technology that improves quality and reduces the cost of process water." 1993].

Способ заключается в том, что по завершении рабочего цикла фильтрации исходной воды сверху вниз проводят операции поршнеобразного подъема и зажатия слоя ионита восходящим потоком воды к плавающему инертному материалу, после чего подают регенерационный раствор в направлении снизу вверх с расходом, обеспечивающим сохранение слоя ионита в зажатом состоянии, затем проводят вытеснение остатков реагента восходящим потоком воды без разуплотнения зажатого слоя ионита, после чего позволяют слою ионита осесть под воздействием силы тяжести и проводят промывку водой в направлении, совпадающем с направлением потока обрабатываемой воды в рабочем цикле. При этом обеспечивается степень зажатия слоя ионита в пределах от 90% до 92%, для чего требуется подавать поток воды с линейной скоростью до 50 м/час не менее 3-5 мин, а для регенерации ионита подают регенерационный раствор в течение до одного часа с линейной скоростью потока до 20 м/час для поддержания слоя ионита в зажатом состоянии. The method consists in the fact that upon completion of the working cycle of filtering the source water from top to bottom, operations of piston-like lifting and clamping of the ion exchanger layer are carried out by an ascending water flow to a floating inert material, after which a regeneration solution is supplied in a bottom-up direction with a flow rate that ensures that the ion exchanger layer is kept in a clamped state then the reagent residues are displaced by an upward flow of water without decompression of the clamped ion exchanger layer, after which the ion exchanger layer is allowed to settle under the influence of gravity and rinse with water in the direction coinciding with the direction of flow of the treated water in the work cycle. This ensures the degree of clamping of the ion exchanger layer in the range from 90% to 92%, which requires a flow of water with a linear velocity of up to 50 m / h for at least 3-5 minutes, and for the regeneration of the ion exchanger, a regeneration solution is supplied for up to one hour linear flow rate up to 20 m / h to maintain the ionite layer in a clamped state.

Основными недостатками способа являются:
- невозможность осуществления оптимальной регенерации ионита из-за неполного зажатия слоя (до 10% объема ионитов в нижней части фильтра остается в незажатом состоянии);
- значительные расходы воды на зажатие слоя ионита и его промывку, особенно в случае высокой концентрации взвесей в обрабатываемой воде;
- необходимость в установке дополнительного насоса для создания сильного потока воды для зажатия слоя ионита, а также соответственно повышение затрат на трубопроводы и арматуру, обеспечивающие подвод и отвод воды для стадии зажатия.
The main disadvantages of the method are:
- the impossibility of optimal regeneration of the ion exchanger due to incomplete clamping of the layer (up to 10% of the ion exchanger volume in the lower part of the filter remains unclamped);
- significant water consumption for clamping the ion exchanger layer and washing it, especially in the case of a high concentration of suspensions in the treated water;
- the need to install an additional pump to create a strong flow of water for clamping the layer of ion exchange resin, as well as, accordingly, increasing costs for pipelines and fittings, providing water inlet and outlet for the clamping stage.

Известен способ противоточной регенерации ионитов, который предусматривает предварительную промывку отработанного слоя в две стадии, на первой из которых используют восходящий поток воды для зажатия слоя ионита, а на второй стадии процесс проводят водовоздушной смесью при относительном объемном соотношении воздух: вода 2-10:1 и понижении линейной скорости подачи воды до скорости подачи регенерационного раствора (Пат. РФ 2144848, 1998, кл. В 01 J 49/00, C 02 F 1/42). A known method of countercurrent regeneration of ion exchangers, which involves preliminary washing of the spent layer in two stages, the first of which uses an upward flow of water to clamp the layer of ion exchange resin, and in the second stage, the process is carried out with a water-air mixture with a relative air: water volume ratio of 2-10: 1 and lowering the linear water feed rate to the feed rate of the regeneration solution (Pat. RF 2144848, 1998, CL 01 J 49/00, C 02 F 1/42).

Использование данного способа обеспечивает возможность более полного удаления загрязнений (взвешенные вещества, ржавчина, известковые отложения и т.д.) из слоя ионитов перед подачей регенерационного раствора. Using this method provides the ability to more fully remove contaminants (suspended solids, rust, lime deposits, etc.) from the layer of ion exchangers before applying the regeneration solution.

Недостатками способа являются необходимость установки дополнительного насоса для создания значительного потока воды для зажатия слоя ионитов на первой стадии промывки перед регенерацией, что ведет к значительным энергозатратам, а также повышенным затратам на трубопроводы и арматуру. The disadvantages of the method are the need to install an additional pump to create a significant flow of water for clamping the layer of ion exchangers in the first stage of washing before regeneration, which leads to significant energy costs, as well as increased costs for pipelines and fittings.

Прототипом заявленного способа является способ противоточной регенерации ионитов, осуществляемый в ионитном фильтре, содержащем корпус, слой плавающего инертного материала, установленную в корпусе по его оси центральную камеру со вспомогательным слоем ионита и размещенный в кольцевом пространстве основной слой ионита. Между слоем инертного материала и слоем ионита расположено свободное пространство, объем которого на 5-50% меньше объема вспомогательного слоя ионита. The prototype of the claimed method is a method of countercurrent regeneration of ion exchangers, carried out in an ion exchanger containing a housing, a layer of floating inert material, a central chamber with an auxiliary layer of ionite and a main layer of ion exchanger located in the annular space along the axis of the chamber. Between the layer of inert material and the layer of ion exchanger there is a free space, the volume of which is 5-50% less than the volume of the auxiliary layer of ion exchanger.

Очищаемую воду подают двумя потоками, первый из которых направляют снизу вверх во вспомогательный слой ионита, перемещают его из центральной камеры в свободное пространство над основным слоем и затем совместно со вторым потоком пропускают через основной слой в направлении сверху вниз. После завершения рабочего цикла фильтрации воды и последующего осаждения под действием силы тяжести вспомогательного слоя ионита из свободного пространства в центральную камеру проводят цикл регенерации. Осуществляют операцию гидромеханического зажатия основного слоя ионита за счет вытеснения вспомогательного слоя ионита в свободное пространство потоком очищаемой воды снизу вверх в центральную камеру, после чего подают регенерационный раствор в направлении снизу вверх последовательно через основной и вытесненный в свободное пространство вспомогательный слои ионитов (Пат. РФ 2121873, 1997, кл. В 01 J 47/02, В 01 D 15/04, C 02 F 1/42). The purified water is supplied in two streams, the first of which is directed upward into the auxiliary layer of ion exchanger, move it from the central chamber to the free space above the main layer and then, together with the second stream, pass through the main layer in the direction from top to bottom. After the completion of the working cycle of water filtration and subsequent deposition under the influence of gravity of the auxiliary layer of ion exchanger from the free space into the Central chamber, a regeneration cycle is carried out. The operation of hydromechanical clamping of the main layer of ion exchanger is carried out due to the displacement of the auxiliary layer of ion exchanger into the free space with the flow of purified water from the bottom up to the central chamber, after which the regeneration solution is fed sequentially from the bottom up up through the main and displaced into the free space auxiliary layers of ion exchangers (US Pat. , 1997, CL B 01 J 47/02, B 01 D 15/04, C 02 F 1/42).

Недостатком способа является проблема удаления загрязнений из вспомогательного слоя ионитов после пропускания исходной воды во время рабочего цикла фильтрации воды. Особенно большие затруднения вызывает очистка загрязненных сточных вод. The disadvantage of this method is the problem of removing contaminants from the auxiliary layer of ion exchangers after passing the source water during the working cycle of water filtration. Particularly difficult is the treatment of contaminated wastewater.

Задачей изобретения является разработка способа регенерации, позволяющего эффективно удалять загрязнения и примеси из вспомогательного слоя ионита, и тем самым повысить эффективность защиты основного слоя ионита от загрязнений, а также удешевление процесса за счет дополнительного снижения расхода регенерационного раствора. The objective of the invention is to develop a regeneration method that allows you to effectively remove impurities and impurities from the auxiliary layer of ion exchanger, and thereby increase the efficiency of protection of the main layer of ion exchanger from impurities, as well as cheaper the process by further reducing the consumption of the regeneration solution.

Указанная задача достигается тем, что подают снизу вверх в цилиндрическую камеру фильтра поток смеси воздуха с очищаемой водой для вытеснения вспомогательного слоя ионита в свободное пространство, расположенное между центральной камерой фильтра и слоем инертного материала для промывки вспомогательного слоя ионита и для зажатия основного слоя ионита, расположенного в периферийной камере фильтра, вводят регенерационный раствор снизу вверх в основной и далее в вытесненный вспомогательный слои ионитов: после пропускания 20-80% от объема регенерационного раствора вместо смеси воздуха с очищаемой водой в центральную камеру снизу вверх подают смесь отработанного регенерационного раствора с очищаемой водой. This problem is achieved in that a stream of a mixture of air with purified water is fed from bottom to top in a cylindrical filter chamber to displace the auxiliary ionite layer into the free space located between the central filter chamber and the inert material layer for washing the auxiliary ionite layer and for clamping the main ionite layer located in the peripheral chamber of the filter, the regeneration solution is introduced from the bottom up into the main and then into the displaced auxiliary layers of ion exchangers: after passing 20-80% of the volume p solution instead of the generation of air mixed with the cleaning water in the central chamber from below upwards mixture was fed regenerant waste from the cleaning water.

При этом подачу смеси воздуха с очищаемой водой и смеси отработанного регенерационного раствора с очищаемой водой в центральную камеру осуществляют с помощью водоструйного насоса, в котором в качестве активной среды используют очищаемую воду, подводимую под давлением 0,2-1,0 МПа. In this case, the mixture of air with purified water and a mixture of spent regeneration solution with purified water is supplied to the central chamber using a water-jet pump, in which purified water is used as an active medium, supplied under a pressure of 0.2-1.0 MPa.

Подачу смеси воздуха и очищаемой воды осуществляют при относительном объемном соотношении 1,0:0,1:10,0. The mixture of air and purified water is supplied at a relative volume ratio of 1.0: 0.1: 10.0.

Подачу смеси отработанного регенерационного раствора и очищаемой воды осуществляют при относительном объемном соотношении 1,0:0,1-10,0. The mixture of the spent regeneration solution and purified water is carried out at a relative volume ratio of 1.0: 0.1-10.0.

Смесь воздуха и очищаемой воды и смесь отработанного регенерационного раствора и очищаемой воды подают под давлением 0,1-0,9 МПа. A mixture of air and purified water and a mixture of spent regeneration solution and purified water are fed under a pressure of 0.1-0.9 MPa.

Ввод регенерационного раствора осуществляют через не менее 10 секунд после подачи в центральную камеру потока смеси воздуха с очищаемой водой. The input of the regeneration solution is carried out not less than 10 seconds after the flow of a mixture of air with purified water into the central chamber.

Использование смеси воздуха и очищаемой воды позволяет обеспечить интенсивную очистку вспомогательного слоя ионита от механических и биологических загрязнений, поступающих в ионитный фильтр в процессе очистки воды и задержанных вспомогательным слоем ионита, а также снижение потока воды для вытеснения последнего в свободное пространство и зажатия основного слоя ионита, при последующей подаче восходящего потока регенерационного раствора. The use of a mixture of air and purified water makes it possible to provide intensive cleaning of the auxiliary layer of ion exchanger from mechanical and biological contaminants entering the ion exchanger during water purification and retained by the auxiliary layer of ion exchanger, as well as reducing the flow of water to displace the latter into free space and clamping the main layer of ion exchanger, with the subsequent supply of an upward flow of the regeneration solution.

Использование смеси очищаемой воды и наименее загрязненной части (20-80 об.%) отработанного регенерационного раствора позволяет также снизить интенсивность потока воды для зажатия основного слоя ионита и дополнительно повторно использовать регенерационный раствор при регенерации вспомогательного слоя ионита. The use of a mixture of purified water and the least contaminated part (20-80 vol.%) Of the spent regeneration solution can also reduce the intensity of the water flow to clamp the main layer of ion exchanger and additionally reuse the regeneration solution when regenerating the auxiliary layer of ion exchanger.

Благодаря использованию заявленного способа удается добиться того, что потребление воды на перемещение вспомогательного слоя ионита в свободное пространство, его промывку и зажатие основного слоя ионита при восходящей подаче регенерационного раствора в последний снижается как минимум в полтора раза. Дополнительно удается сократить расход регенерационного раствора на 10-20%. Thanks to the use of the claimed method, it is possible to achieve that the water consumption for moving the auxiliary layer of ion exchanger into the free space, washing it and clamping the main layer of ion exchanger with an upward supply of the regeneration solution to the latter decreases at least one and a half times. Additionally, it is possible to reduce the flow rate of the regeneration solution by 10-20%.

Общая схема процесса приведена на фиг.1-3. На фиг.1 показан противоточный фильтр в нерабочем режиме. На фиг.2 - противоточный фильтр в рабочем режиме очистки воды. На фиг.3 - противоточный фильтр в режиме регенерации ионита. The general scheme of the process is shown in figures 1-3. Figure 1 shows a counterflow filter in idle mode. Figure 2 - counterflow filter in the operating mode of water purification. Figure 3 - counterflow filter in the regeneration mode of the ion exchange resin.

Противоточный фильтр содержит корпус 1, верхнее 2 и нижнее 3 сборно-распределительные устройства, слой инертного материала 4 плотностью менее 1 г /куб. см и гранулометрическим составом не менее 1,5 мм, расположенный под верхним сборно-распределительным устройством 2, центральную камеру 5, заполненную вспомогательным слоем ионита 6, основной слой ионита 7, размещенный в периферийной камере на высоту центральной камеры. Между инертным материалом 4 и центральной камерой 5 расположено свободное пространство 8, объем которого на 5-50% меньше объема центральной камеры. Нижняя часть центральной камеры 5 снабжена распределительным устройством 9 и герметично соединена со штуцером 10 для подачи части очищаемой воды, смеси воздуха с очищаемой водой, а также смеси очищаемой воды и отработанного регенерационного раствора. Штуцер 10 (фиг.3) подключен к выходу водоструйного насоса (эжектора) 11, патрубок подвода активной среды которого соединен с трубопроводом подачи очищаемой воды, а патрубок подвода пассивной среды через клапан 12 - с атмосферой, и через клапан 13 - с напорным дренажным трубопроводом 14. Подача регенерационного раствора в основной слой ионита, а также отвод очищенной воды производится через штуцер 15, который соединен с нижним сборно-распределительным устройством 3. Отвод отработанного раствора реагента, отработанной смеси воздуха с очищаемой водой, а также подача второй части очищаемой воды производится через штуцер 16, который соединен с верхним сборно-распределительным устройством 2. The counter-current filter contains a housing 1, an upper 2 and a lower 3 collection and distribution devices, a layer of inert material 4 with a density of less than 1 g / cu. cm and particle size distribution of at least 1.5 mm, located under the upper collecting and distributing device 2, the central chamber 5, filled with an auxiliary layer of ion exchange resin 6, the main layer of ion exchange resin 7, located in the peripheral chamber to the height of the Central chamber. Between the inert material 4 and the central chamber 5 there is a free space 8, the volume of which is 5-50% less than the volume of the central chamber. The lower part of the central chamber 5 is equipped with a switchgear 9 and is hermetically connected to the fitting 10 for supplying a part of the water to be purified, a mixture of air with purified water, as well as a mixture of purified water and spent regeneration solution. The fitting 10 (Fig. 3) is connected to the outlet of the water-jet pump (ejector) 11, the active medium supply pipe of which is connected to the purified water supply pipe, and the passive medium supply pipe through the valve 12 - with the atmosphere, and through the valve 13 - with the pressure drainage pipe 14. The supply of the regeneration solution to the main layer of the ion exchanger, as well as the removal of purified water, is done through the nozzle 15, which is connected to the lower collecting and distributing device 3. The waste solution of the reagent, the spent mixture of air and purified water are discharged d, as well as the supply of the second part of the water to be purified is made through the fitting 16, which is connected to the upper collection and distribution device 2.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

В ходе рабочего цикла очистки воды в противоточном фильтре (фиг.2) первая часть очищаемой воды через штуцер 10 и распределительное устройство 9 поступает снизу вверх в центральную камеру 5, вытесняя из нее вспомогательный слой ионита 6 в свободное пространство 8. Последующая вторая часть очищаемой воды через штуцер 16, верхнее сборно-распределительное устройство 2 проходит последовательно инертный материал 4, а также совместно с первой частью очищаемой воды вспомогательный слой ионита 6, перемещенный в свободное пространство 8, и основной слой ионита 7. Выход очищенной воды осуществляется через нижнее сборно-распределительное устройство 3 и штуцер 15. During the working cycle of water purification in the counter-current filter (figure 2), the first part of the water to be purified through the nozzle 10 and the switchgear 9 enters from the bottom up to the central chamber 5, forcing the auxiliary layer of ion exchanger 6 out of it into the free space 8. The subsequent second part of the water being purified through the nozzle 16, the upper collecting and distributing device 2 passes sequentially inert material 4, as well as together with the first part of the water to be cleaned, an auxiliary layer of ion exchanger 6, moved to the free space 8, and the main layer ion exchange resin 7. The output of purified water is carried out through the lower collection and distribution device 3 and the fitting 15.

При истощении обменной емкости ионита (завершение рабочего цикла) прекращают подачу очищаемой воды в противоточный фильтр. Вспомогательный слой ионита 6 из свободного пространства 8 под действием силы тяжести оседает в центральную камеру 5. При оседании происходит энергичное трение зерен ионита друг о друга, обеспечивая отделение механических и биологических загрязнений с поверхности зерен ионита. When the exchange capacity of the ion exchanger is depleted (completion of the working cycle), the flow of purified water to the counterflow filter is stopped. The auxiliary layer of ion exchanger 6 from free space 8 under the influence of gravity settles in the central chamber 5. During sedimentation, energetic friction of the ion exchanger grains against each other occurs, providing separation of mechanical and biological contaminants from the surface of the ion exchanger grains.

Процесс восстановления обменной емкости ионита (регенерация) производят в следующей последовательности (фиг.3). Через водоструйный насос 11 в качестве активной среды подают очищаемую воду под давлением для создания разрежения в насосе, способствующего подсосу атмосферного воздуха через клапан 12. На выходе водоструйного насоса образуется диспергированная водовоздушная смесь, которую направляют через штуцер 10 и распределительное устройство 9 в центральную камеру 5, из которой она вытесняет вспомогательный слой ионита 6 в свободное пространство 8 и зажимает основной слой ионита 7. Далее поток смеси воздуха и очищаемой воды, промывая от загрязнений вспомогательный слой ионита 6, проходит через слой инертного материала 4, который служит для защиты от выноса рабочих фракций ионита из фильтра. Отвод смеси воздуха с очищаемой водой из фильтра производят через верхнее сборно-распределительное устройство 2, штуцер 16 и напорный дренажный трубопровод 14. Через 1-2 минуты после подачи смеси воздуха с очищаемой водой в центральную камеру 5 производят восходящую подачу регенерационного раствора в основной слой ионита 7 через штуцер 15 и нижнее сборно-распределительное устройство 3. В связи с тем, что вспомогательный слой ионита 6 остается в свободном пространстве 8 за счет подачи потока смеси воздуха и очищаемой воды в центральную камеру 5, основной слой ионита 7 находится в зажатом состоянии и не перемешивается при восходящем потоке регенерационного раствора. Регенерационный раствор последовательно проходит основной слой ионита 7 и далее совместно с потоком смеси воздуха с очищаемой водой вспомогательный слой ионита 6. расположенный в свободном пространстве 8, и слой инертного материала 4. Отвод отработанного регенерационного раствора и смеси воздуха с очищаемой водой из противоточного фильтра осуществляют через верхнее сборно-распределительное устройство 2, штуцер 16 и напорный дренажный трубопровод 14. The process of restoring the exchange capacity of ion exchanger (regeneration) is carried out in the following sequence (figure 3). Purified water under pressure is supplied through the water-jet pump 11 as an active medium to create a vacuum in the pump, which facilitates the suction of atmospheric air through the valve 12. A dispersed water-air mixture is formed at the outlet of the water-jet pump, which is directed through the nozzle 10 and the distribution device 9 into the central chamber 5, from which it displaces the auxiliary layer of ion exchanger 6 into the free space 8 and clamps the main layer of ion exchanger 7. Next, the flow of a mixture of air and purified water, washing out all 6 omogatelny resin bed passes through the bed of inert material 4 which serves to protect against removal from the filter working exchanger fractions. The mixture of air with purified water from the filter is removed through the upper collection and distribution device 2, nozzle 16 and pressure drain pipe 14. 1-2 minutes after the mixture of air with purified water is fed into the central chamber 5, an upward supply of the regeneration solution to the main layer of ion exchanger is performed 7 through the fitting 15 and the lower collection and distribution device 3. Due to the fact that the auxiliary layer of ion exchanger 6 remains in the free space 8 due to the flow of a mixture of air and purified water into the central chamber 5, he primary resin bed 7 is in the clamped state and does not mix with the upflow regenerant. The regeneration solution passes sequentially through the main layer of ion exchange resin 7 and then, together with the flow of a mixture of air with purified water, an auxiliary layer of ion exchange 6. located in the free space 8, and a layer of inert material 4. The exhausted regeneration solution and mixture of air with purified water from the counterflow filter are discharged through top collection and distribution device 2, fitting 16 and pressure drainage pipe 14.

После пропускания 20-80% от объема регенерационного раствора вместо смеси воздуха с очищаемой водой подают смесь очищаемой воды и отработанного регенерационного раствора для его повторного использования. При этом клапан 12 подсасывания атмосферного воздуха в водоструйный насос 11 закрывают и открывают клапан 13 для подсасывания отработанного регенерационного раствора из напорного дренажного трубопровода 14. After passing 20-80% of the volume of the regeneration solution, instead of a mixture of air with purified water, a mixture of purified water and spent regeneration solution is supplied for its reuse. At the same time, the valve 12 for aspirating atmospheric air into the water-jet pump 11 is closed and the valve 13 is opened for drawing in the spent regeneration solution from the pressure drainage pipe 14.

Пример. В противоточном натрий-катионитном фильтре диаметром 1000 мм установлена центральная камера диаметром 350 мм и высотой 2000 мм. Фильтр загружен сильнокислотным катионитом КУ-2-8, 200 л которого находятся в центральной камере (вспомогательный слой катионита) и 1500 л катионита - в периферийной камере фильтра на высоту цилиндрической перегородки центральной камеры (основной слой ионита). В качестве инертного материала в фильтре используют плавающий полиэтилен низкого давления с гранулометрическим составом 2-5 мм и плотностью 0,95 г/куб.см, нижний слой которого на 100 мм ниже верхнего сборно-распределительного устройства. Example. A central chamber with a diameter of 350 mm and a height of 2000 mm is installed in a countercurrent sodium-cation exchange filter with a diameter of 1000 mm. The filter is loaded with KU-2-8 strong-acid cation exchanger, 200 L of which are located in the central chamber (auxiliary layer of cation exchanger) and 1500 L of cation exchanger are located in the peripheral chamber of the filter to the height of the cylindrical partition of the central chamber (main exchanger layer). As an inert material in the filter, floating low-pressure polyethylene with a particle size distribution of 2-5 mm and a density of 0.95 g / cc, the lower layer of which is 100 mm below the upper collection and distribution device, is used.

При регенерации катионита в водоструйный насос под давлением 0,5 МПа подают очищаемую воду с расходом 0,5-1 м3/ч, поток которого обеспечивает подсос атмосферного воздуха в насосе и образование водовоздушной смеси в объемном соотношении очищаемая вода: воздух 1:1. Водовоздушный поток направляют снизу вверх в центральную камеру, из которой он вытесняет вспомогательный слой катионита в свободное пространство объемом 120 л. При этом производится промывка от загрязнений вспомогательного слоя катионита и зажатие основного слоя катионита. Через 1-2 минуты после подачи водовоздушной смеси вводят в основной слой ионита восходящий поток 8%-ного раствора поваренной соли с расходом 3-4 м3/ч. После пропускания 30% от объема регенерационного раствора (удельный расход повареной соли на регенерацию -1,6 г-экв/г-экв) вместо воздуха в водоструйный насос подсасывается отработанный раствор поваренной соли для повторного использования его при регенерации вспомогательного слоя катионита.During the regeneration of cation exchange resin, a purified water is supplied to a water-jet pump at a pressure of 0.5 MPa with a flow rate of 0.5-1 m 3 / h, the flow of which ensures the suction of atmospheric air in the pump and the formation of a water-air mixture in a volume ratio of purified water: air 1: 1. The water-air flow is directed from the bottom up to the central chamber, from which it displaces the auxiliary layer of cation exchanger into the free space of 120 l. At the same time, the auxiliary layer of cation exchanger is washed out from pollution and the main layer of cation exchanger is clamped. 1-2 minutes after the supply of the water-air mixture, an upward flow of an 8% sodium chloride solution with a flow rate of 3-4 m 3 / h is introduced into the main layer of the ion exchanger. After passing 30% of the volume of the regeneration solution (the specific consumption of table salt for regeneration is -1.6 g-eq / g-eq), instead of air, the waste salt solution is sucked into the water-jet pump for reuse in the regeneration of the auxiliary layer of cation exchanger.

После пропускания всего объема регенерационного раствора производят традиционную отмывку основного слоя катионита восходящим потоком умягченной воды с расходом 4-8 м3/ч при продолжении подачи смеси очищаемой воды и отработанной отмывочной воды в центральную камеру.After passing the entire volume of the regeneration solution, the traditional cation exchange resin is traditionally washed with an ascending stream of softened water with a flow rate of 4-8 m 3 / h while continuing to supply the mixture of purified water and spent washing water to the central chamber.

После завершения режима регенерации противоточный фильтр включается в рабочий режим очистки воды путем натрий-катионирования (умягчения). При общей жесткости очищаемой воды 4-6 мг-экв/л качество очищенной воды по жесткости составит не более 5 мкг-экв/л. After the regeneration mode is completed, the countercurrent filter is included in the operating mode of water purification by sodium cationization (softening). With a total hardness of the treated water of 4-6 mEq / l, the quality of the purified water in terms of hardness will be no more than 5 mcg / eq.

Как следует из приведенного примера, использование заявленного способа обеспечивает эффективную очистку от механических и биологических загрязнений вспомогательного слоя ионита и соответственно повышение защиты основного слоя ионита от его загрязнения, а также сокращение как минимум на 10% расхода реагента на регенерацию ионита. As follows from the above example, the use of the claimed method provides effective cleaning from mechanical and biological contaminants of the auxiliary layer of ion exchanger and, accordingly, increasing the protection of the main layer of ion exchanger from its contamination, as well as reducing by at least 10% the consumption of the reagent for regeneration of the ion exchanger.

Claims (6)

1. Способ регенерации ионита в противоточном фильтре, включающий подачу снизу вверх в центральную камеру фильтра, заполненную вспомогательным слоем ионита, потока для вытеснения вспомогательного слоя ионита в свободное пространство, расположенное между центральной камерой фильтра и слоем инертного материала, для промывки вспомогательного слоя ионита и для зажатия основного слоя ионита, расположенного в периферийной камере фильтра, ввод регенерационного раствора снизу вверх в основной и далее в вытесненный вспомогательный слои ионитов, отличающийся тем, что для вытеснения вспомогательного слоя ионита в свободное пространство, его промывки и зажатия основного слоя ионита используют поток смеси воздуха с очищаемой водой, а после пропускания 20-80% от объема регенерационного раствора в центральную камеру снизу вверх подают смесь отработанного регенерационного раствора с очищаемой водой. 1. A method for regenerating ion exchanger in a countercurrent filter, comprising supplying a bottom-up flow to the central chamber of the filter filled with an auxiliary layer of ion exchanger, a flow for displacing the auxiliary layer of ion exchanger into the free space located between the central chamber of the filter and the inert material layer, for washing the auxiliary layer of ion exchanger and clamping the main layer of ion exchanger located in the peripheral chamber of the filter, introducing the regeneration solution from the bottom up into the main and then into the displaced auxiliary layers of ion exchanger c, characterized in that for the displacement of the auxiliary layer of ion exchanger into the free space, its washing and clamping of the main layer of ion exchanger, a stream of a mixture of air and purified water is used, and after passing 20-80% of the volume of the regeneration solution, the mixture of spent regeneration is fed from the bottom to the top of the chamber solution with purified water. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подачу смеси воздуха с очищаемой водой и смеси отработанного регенерационного раствора с очищаемой водой в центральную камеру осуществляют с помощью водоструйного насоса, в котором в качестве активной среды используют очищаемую воду, подводимую под давлением 0,2-1,0 МПа. 2. The method according to p. 1, characterized in that the mixture of air with purified water and a mixture of spent regeneration solution with purified water in the Central chamber is carried out using a water-jet pump, in which purified water is used as an active medium, supplied under pressure 0, 2-1.0 MPa. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подачу смеси воздуха и очищаемой воды осуществляют при относительном объемном соотношении 1,0: 0,1-10,0. 3. The method according to p. 1, characterized in that the supply of a mixture of air and purified water is carried out at a relative volume ratio of 1.0: 0.1-10.0. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подачу смеси отработанного регенерационного раствора и очищаемой воды осуществляют при относительном объемном соотношении 1,0: 0,1-10,0. 4. The method according to p. 1, characterized in that the mixture of the spent regeneration solution and purified water is carried out at a relative volume ratio of 1.0: 0.1-10.0. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смесь воздуха и очищаемой воды и смесь отработанного регенерационного раствора и очищаемой воды подают под давлением 0,1-0,9 МПа. 5. The method according to p. 1, characterized in that the mixture of air and purified water and a mixture of spent regeneration solution and purified water is supplied under a pressure of 0.1-0.9 MPa. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ввод регенерационного раствора осуществляют через не менее 10 с после подачи в центральную камеру потока смеси воздуха с очищаемой водой. 6. The method according to p. 1, characterized in that the input of the regeneration solution is carried out after at least 10 s after the flow of the mixture of air with purified water into the central chamber.
RU2000130608A 2000-12-07 2000-12-07 Method of regeneration of ionite in counter-flow filter RU2185883C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000130608A RU2185883C1 (en) 2000-12-07 2000-12-07 Method of regeneration of ionite in counter-flow filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000130608A RU2185883C1 (en) 2000-12-07 2000-12-07 Method of regeneration of ionite in counter-flow filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2185883C1 true RU2185883C1 (en) 2002-07-27

Family

ID=20243064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000130608A RU2185883C1 (en) 2000-12-07 2000-12-07 Method of regeneration of ionite in counter-flow filter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2185883C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447026C2 (en) * 2010-06-11 2012-04-10 Игорь Семенович Балаев Method and apparatus for post-treatment of water during fine demineralisation
RU2637331C2 (en) * 2016-04-19 2017-12-04 Акционерное общество "Конверсия" Method and equipment for purifying water from strontium
RU2806755C1 (en) * 2022-12-13 2023-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) Ion exchange unit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447026C2 (en) * 2010-06-11 2012-04-10 Игорь Семенович Балаев Method and apparatus for post-treatment of water during fine demineralisation
RU2637331C2 (en) * 2016-04-19 2017-12-04 Акционерное общество "Конверсия" Method and equipment for purifying water from strontium
RU2806755C1 (en) * 2022-12-13 2023-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) Ion exchange unit
RU2817630C1 (en) * 2023-02-07 2024-04-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") Resource-saving ionite water treatment plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0952087A (en) Water treatment method and apparatus therefor
CN103172216A (en) Method for advanced treatment and reuse of wastewater
JP2000503889A (en) Method and apparatus for minimizing wastewater emissions
CN206692490U (en) A kind of ultrapure water system
KR101746135B1 (en) Water treating apparatus and method using magnetite
CN102092877B (en) System for comprehensively recycling waste water
RU2185883C1 (en) Method of regeneration of ionite in counter-flow filter
RU2298529C2 (en) Method of water treatment
JP4119966B2 (en) Elution recovery of metal from metal collector and method of regenerating eluent
CN202538507U (en) Novel softened water filter tank
JPH09215942A (en) Apparatus and method for separating ion exchange resin particles therefor
CN109336284A (en) A kind of waste electroplating liquor containing chromium advanced treating and recoverying and utilizing method
RU2149685C1 (en) Method of countercurrent regeneration of ionites
RU2206520C1 (en) Method of cleaning water to remove dissolved and undissolved impurities
JPS5833005B2 (en) How to recover and reuse backwash liquid
RU2125105C1 (en) Method of nickel recovery from sheet solutions of electroplating
RU2144848C1 (en) Method of regeneration of ion-exchange resins
CN205838758U (en) The many qualities of electroplating waste-water reutilizing produce water device
RU2238916C1 (en) Natural water purification process
RU2309127C2 (en) Method of purification of the washing waters of the galvanic productions and the installation for its realization
RU2185333C1 (en) Method of water purification and membrane plant for its embodiment
RU2205692C2 (en) Ion-exchange treatment method for organics-containing water involving countercurrent regeneration of ion-exchange materials
KR100499644B1 (en) Method and apparatus for recycling ion-exchange resin of condensate polishing plants
RU2121873C1 (en) Method of water purification by ion exchange with counterflow ion exchanger recovery and device for its realization
SU1386579A1 (en) Method and apparatus for regenerating ion exchange in countercurrent flow filter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091208