SU1125000A1 - Способ опреснени воды - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ путем электродиализа в электродиалиэаторе с анионитовыми и катионитовыми мембранами, образующими камеры концентрировани  и обеесоливани , с нанесением на катионитовые мембраны в камерах обеесоливани  вещества с катионными группами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности процесса за счет : уменьшени  образовани  осадка на мем .бранах и увеличени  концентрации рассола , в воду предварительно ввод т полиэлектролит с отрицательно зар жен ными ионогенными группами. - , .2 . CnocoR по п. 1, отличающийс  тем, что в качестве полиэйектролита используют полиакриламид или альгинат натри  в количестве (Л 0,25-3,0 мг/л.

Description

i1 Изобретение относитс  к области электрохимии и может быть использовано дл  деминерализации солоноватых вод в промышленности и коммунальном хоз йстве.. Известен способ опреснени  жестких вод методом электррдиализа, состо щий в том, что дл  получени  кон центрированного рассола солоновата  вода перед опреснением подвергаетс  глубокому ум гчению Cl L. -Хот  этот способ позвол ет получить рассолы общим солесодержанием до 150 г/л, он обладает р дом сущесТ венных недостатков: строительство установки требует дополнительных капитальных вложений, создани  громозд кого реагентного хоз йства, посто нного снабжени  установки реагентами .или организации их производства на месте. ,Известен способ опреснени  воды путем электродиализа в электродиализатрре с анионитовыми и катионитовыми мембранами, образун цими камеры концентрировани  и обессоливани  с нанесением на катионитовые мембраны а камерах обессоливани  вещества с катионными группами. В частности, ис точником катионов может быть амин, соль амина, производное амина или . четвертичного аммони  2. , Известный способ электродиализа обеспечивает преимущественный перенос в рассол однозар дных катионов, что уменьшает веро тность образовани  осадков-солей жесткости в рассольных камерах и обеспечивает концентрирование более чистого продукта - рассо ла соли с однозар дным катионом, чем при использовании обычных катионитовых мембран. В случае электродиализа морской воды этим продуктом  вл етс  рассол хлорида натри , а нежелательными примес ми, на уменьшение перено са которых направлено применение спе циальной катионитовой мембраны - соли , содержащие катионы Эф фективность разделени  одно- и двухзар дных катионов в известном способе оцениваетс  величиной специфической селективности мембраны. 0 где соответственно концентраци  двухзар дных и суммарна  кон- ( центраци  однозар д- . ньк катионов в обессоливаемой воде те же величины в рассоле . Концентрации вьфажены в г-экв/л. . Увеличению эффективности разделени  ионов при неизменном составе обессоливаемой воды соответствует уменьшение величины отношени  Таким образом, более эффективному способу избирательного электродиаллза соответствует меньша  величина P, В известном способе наиболее эфАективное разделение одно- и двухзар дных катионов составл ет 0,26.Однако,полученна  степень разделени  цонов невелика . При обессоливании морской воды и растворов с большим, чем в морской воде содержанием ионов 80 (0,()5 г-экв/л) возможно образование в рассольной камере, осадка су.льфата кальци . Б этой св зи при промьшшенном производстве рассола хлорида натри  из морской воды последнюю перед подачей на электродиализные установки необходимо подвергать предочистке от ионов Цель изобретени  - повьшгение надежности процесса за счет уменьшени  образовани  осадка на мембранах и увеличение концентрации рассола. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу опреснени  воды путем электродиализа в электродиализаторе с анионитовыми и катионитовыми мембранами, образующими камеры концентрировани  и обессоливани , с нанесением на катионитовые мембраны в камерах обессоливани .вещества с катионитовыми группами,в воду предварительно ввод т полиэлектролит с отрицательно зар женными ионогенными группами. В качестве полиэлектролита используют полиакриламид или альгинат натри  в качестве 0,25-3,0 мг/л. Химизм предлагаемого способа заключаетс  в следующем. Полиэлектролит с отрицательно зар женными группами, сорбиру сь на образующихс  в диализате.частицах карбоната кальци , коагулирует взвесь, преп тствует осаждению частиц СаСО на катионитовой мембране и тем самым уменьшает перенос ионов Са в рассол. Пример 1. Опреснению в лабораторном электродиализаторе при плотности тока 1 А/дм пс11двергают .имитат сточной воды шахты Петровска  ПО Донецкуголь. В воду, поступающую на опреснение, ввод т полиакриламид (ПАА) до его общей концентра131ии 0,25 мг/л. Опресненна  вода с солесодержанием 0,5 г/л содержит 0,2 мг-экв/л ионов Са, 4то соответствует норман на питьевую воду. Концентраци  ионов кальци  в рассоле с содержанием 83 г/л составл ет 10 мг-экв/л. В полученном рассоле концентрации иоио$ Mg, Na составл ют соответственно I-lO j; 1,4г-экв/ Определ ют значени  величин, вход щих. в соотношение t). С 9 Ю -экв/л с| 9,4-10 г-экв/л; Г-Ю г-экв/л; сЛ 1,4 г-экв/л. Рассчитьгоают величину Р i l I2li2iiJil2li 0,0075. 1,А 19-10 Концентраци  ионов Са в рассоле и значение специфической селективности при иных концентраци х ПАА и без введени . ПАА приведены в табл.1. Таким образом, введение ПАА в опресн емую воду уменьшает величину Р увеличива  тем самым избирательность электродиализа. Сопоставл   лучшие значени  специфической селек тивности дл  известного 0,26 и. предлагаемого способа 0,075 (в табл. 1 величина указана с точностью до 0,01 можно прийти к выводу, что предлагаемый способ электродиализа позвол  ет в 0,26:0,075 3,5 раза увеличить избирательность электродиализа. При идентичном составе обессоливаемой во ды это эквивалентно снижению переноса в рассоле ионов 3,5 раза, что . позвол ет утверждать, что веро тност образовани  осадка на мембране умень шаетс  . Пример 2. Опреснению в лабо раторном электродиализаторе при плот ности тока 1 А/дК подвергают имитат сточной воды шахты Петровска . Услови  проведени  процесса идентичны оп санным в примере 1. В воду, поступакщую на опреснение ввод т альгинат натри  в количестве, обеспечивающем его общую концентрацию в опресн емой воде 1 мг/1т. В результате опреснени  получают рассол с солесодержаннем 106 г/л, в котором концентраци  ионов Са составл ет 14,7 мг-экв/л. Т.е. перенос ионов рассол в 6,6 раз меньше, чем в известном способе (97 мг-экк/л). В : результате опреснени  получают рассол, содержаш 1й 2 г-экв/л ионов Na и 14,7 мг-экв/л ионов Са.-Величина Р составл ет 0,077. При различном содержании ПАА величины концентрации ионов Са в рассоде представлены в табл. 2. Таким образом, введение ПАА в опресн емую воду уменьшает перенос ионов Са в рассол в 7-10 paj по сравнению с известным способом(97мг-экв7л . При концентраци х ПАА меньших 0,25 мг/л увеличиваетс  перенос ионов Са в рассол и тем уменьшаетс  предельно допустима  концентраци  рассола , котора  может быть получена в процессе электродиализа. При концентрации ПАА 0,25 мг/л и более перенос рассол практически не мен етс  и верхний предел концентрации ПАА определ етс  экономическими показател ми процесса и назначением опресн емой воды. Так, если опресн емую воду предполагаетс  использовать дл  питьевьк целей, концентраци  в ней ПАА не должна превышать 2 мг/л. В этой св зи количество вводимого ПАА составл ет 0,253 ,0 мг/л. Как видно из приведенных данных предлагаемый способ опреснени  жестких вод электродиализом в присутствии полиэлектролита с отрицательно р женными ионогенными группами по- ; звол ет увеличить концентрацию получаемого рассола в 2,8-3,4 раза, по сравнению с известным способом, при котором концентраци  рассола не дол-жна превышать 33-35 г/л. Так как дл  дальнейшей переработки рассола последний должен доупариватьс  до 300. г/л, затраты на утилизацию рассола уменьшаютс  в 2,8-3,4 раза. Кроме того, предлагаемый способ позвол  ет предотвратить осадкообразование на ионообменных мембранах и обеспечить надежную работу электродиали-затора . Указанные преимущества пред,-..лагаемого способа достигаютс  за счетуменьшени  в 5-10 раз переноса ионов рассол по сравнению с известньтм способом. Концентраци  ПАА в опресн емой воде, мг/л Концентраци  ионов рассоле, мг-экв/л 10022 . „С«2 0,55 0,16 Концентраци  иона Na в рассоле составл ет

Концентраци  ПАА в опресн емой воде, мг/л

Концентраци  ионов рассоле, мг/эКв/л

Таблица 1

1,0

0,25 0,5

14

12

10 0,250,5 101412 0,080,10 0,09 от 1,9 г-экв/л. Таблица 2

Claims (2)

1. СПОСОБ ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ путем электродиализа в электродиали заторе с анионитовыми и катионитовыми мембранами, образующими камеры концентрирования и обессоливания, с нанесением на катионитовые мембраны в камерах обессоливания вещества с катионными группами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности процесса за счет уменьшения образования осадка на мем.бранах и увеличения концентрации рассола, в воду предварительно вводят полиэлектролит с отрицательно заряжен*· ными ионогенными группами.

' - 2. Способ по п.' 1, отличающийся тем, что в качестве полиэйектролита используют полиакриламид или альгинат натрия в количестве 0,25-3,0 мг/л.

Р

1125060

Γ125000