SU1662942A1 - Способ обработки воды - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  водоподготовки и позвол ет повысить степень очистки воды от коллоидных и органических примесей перед последующим ее ум гчением. Способ осуществл ют путем предварительной очистки воды от дисперсных и коллоидных примесей на механическом фильтре и ум гчени  воды на натрий-катионитовом фильтре. После проскока ионов магни  в раствор натрий-катионитовый фильтр отключают и используют в качестве механического фильтра на стадии предварительной очистки при пропускании воды со скоростью 9 - 14 м/ч до проскока органических веществ. Затем фильтр регенерируют и включают на стадию ум гчени . 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к водоподготов- ке и может быть использовано в замкнутых системах водопользовани  в различных област х народного хоз йства.

Целью изобретени   вл етс  повышение степени очистки воды от коллоидных органических примесей дл  последующего ум гчени  воды.

Способ осуществл ют путем пропускани  исходной воды через механический фильтр и через катионитовый фильтр в натриевой форме, который после заработки многоразр дны ми ионами (магнием) используют в качестве механического фильтра до проскока органических веществ при скорости 9-14 м/ч, после чего фильтр регениру- ют и вновь используют на стадии ум гчени  воды.

При фильтровании осветленной воды через натрии-катионитовый фильтр и обмене однозар дных катионов натри  на двух

и трехзар дные катионы измен етс  молекул рна  структура ионитов, в частности рассто ни  между функциональными группами , энерги  св зи катионов с полимером, степень гидратации и др. Энерги  св зи двух- и трехзар дных катионов с ионитом меньше соответственно удвоенной или утроенной энергии св зи однозар дных катионов . В результате этого энерги  одной св зи иона металла в катионе оказываетс  меньше, чем в случае однозар дного металла .

Органические вещества, присутствующие в природных и сточных водах обладают способностью разрывать одну из св зей и адсорбироватьс  таким образом на ионите. Получаютс  своеобразные мостиковые соединени , где ион многозар дного металла выполн ет роль св зующего элемента между каркасом ионита и органическими вещесл

с

о

hO Ю 4 N3

ствами. Дл  однозар дных катионов подобные  влени  не про вл ютс .

Емкость поглощени  органических веществ определ етс  свойствами катиона и характеристиками ионита.

Кроме того, катионит с адсороирован- ными на нем органическими веществами менее прочно удерживает катионы металлов , так что его регенераци  может проходить в более м гких услови х, например при меньшем расходе соли, чем при традиционной регенерации.

После насыщени  ионита указанными соединени ми по вл етс  возможноегь дополнительного поглощени  катионов на ионите.

Предлагаемый диапазон скоростей фильтррвани  выбранив оптимальных пределах . Так, при скорост х меньше 9 м/ч органические вещества частично поглощаютс  поверхностью ионита не по рассмотренному мостиковому механизму, а равномерно.,Это приводит к более быстрому насыщению и проскоку органических веществ в фильтрат. Насыщенный при таких скорост х ионит оказываетс  не в состо нии дополнительно поглощать катионы металлов .

Кроме того, повышаетс  расход соли на регенерацию.

При скорост х более 14 м/ч в системе раствор - ионит устанавливаетс  динамическое равновесие, когда веро тность отрыва органических веществ от ионита достигает существенных величин.

Практически это выражаетс  в снижении степени очистки воды от органических веществ,

Способ осуществл ют следующим образом .

Исходна  вода подаетс  насосами первого подъема в резервуар предварительной обработки, куда дозируетс  раствор коагул нта (сернокислого глинозема) и флокул н- та (полиакриламида). Обработанна  вода направл етс  в отстойники дл  удалени  грубодисперсной взвеси, а отстой направл етс  на механические фильтры, загруженные керамзитом, Далее фильтрат подаетс  на натрий-катиснитовый фильтр, заработанный многозар дными катионами.

Контроль работы фильтра осуществл ют по проскоку органических веществ (ХПК, цветность). При проскоке органических соединений фильтр отключают, взрыхл ют снизу вверх осветленной водой, после чего регенерируют раствором поваренной соли.

Регенерированный фильтр отмывают осветленной водой до величины жесткости менее 0,001 мг-экв/л. После этого включают

фильтр в работу в качестве натрий-кагиони- тового фильтра и всю процедуру повтор ют. Пример. К 20 л воды озера Безым нного со следующими .показател ми качества: цветность 146 град. ХКШ, окмсл емость 9,3 мг 02 /л, мутность 3,6 мг/л, содержание железа 0,168 мг/л, содержание ионов кальци  5,3 мг-экв/л, ионов магни  - 4,4 мг- экв/л, ионов натри  - 0,7 мг-экв/л,

0 добавл ют 5%-ный раствор сернокислого глинозема с дозой по алюминию 6 мг/л, перемешивают в течение 1 мин, добавл ют 0,1%-ный раствор полиакриламида с дозой 0,7 мг/л, перемешивают и отстаивают в те5 чение 60 мин. Отсто нную воду фильтруют через механический фильтр, загруженный дробленным керамзитом со скоростью 7 м/ч. Определ ют в фильтрате цветность и мутность стандартными фотоколориметри0 ческими методами, окмсл емость - стандарты ым перманганатным методом, содержание железа - стандартным фотоколориметрическим методом с реактивом - сульфосалициловой кислотой, ионов каль5 ци  и магни  - стандартными трилономет- рическими методами с индикаторами Хромогеном черным и Мурексидом соответственно .

В фильтрате цветность составл ет 19

0 град, XKLLK мутность 1,3 мг/л, окисл емость 5,2 мг 02/л, содержание железа 0,094 мг/л, кальци  - 5,4 мг-экв/л, магни  -- 4,6 мг- экв/л, натри  - 0,7 мг-экв/л. Пропускают фильтрат через лабораторный натрий - ка5 тионитный фильтр в количестве 15 г со скоростью 20 м/ч. При этом жесткость воды после ионита в течение всего периода фильтровани  поддерживаетс  ниже 0,0001-мг- экв/л. Продолжают фильтрование до тех

0 пор, пока содержание ионов магни  в воде после фильтра не достигнет 0,005 мг-экв/л, после чего фильтр вывод т из схемы ум гчени  и включают в схему предварительной очистки в качестве механического фильтра 2

5 ступени.

Пропускают через указанный фильтр воду после механического фильтра со скоростью 10 м/ч в течение 2 ч, определ   через каждые 10 мин цветность и окисл емость

0 фильтрата.

Цветность в период фильтров ни  колеблетс  в диапазоне 1-2 град, ХКШ, окисл емость - в диапазоне 0,5-0,5 мг Оа/л, Через 2 ч отмечаетс  возрастание ука5 занных показателей цветности до 14 град ХКШ, окисл емое™ - до 1,7 мг Oz/л. Фильтрование механически очищенной водь: прекращают и провод т регенерацию фильтрующей загрузки. Дл  этого загрузку взрыхл ют осветленной водой с интенсивIIOCTL Л Л/Ч

в le .emi 25 мин,

чего фильтруют 5%-ный расгьор псмзар ч- нои соли со скоростью 3 м/ч о течение 10

MV H.

При этом удельный расход сопи состав- л ет 88 г/г-экп. Отмываю катионит от продуктов регенерации осветленной «одой со скоростью 6 м/ч в течение 15 мим до зспи чины жесткости отмыоочноп воды 0,00 мг-экв/л, Включают фильтр в рг-боту р качестве нлтрий катион тного фильтра, после чего процедуру повтор ет. Степень очи стки or коллоидных органических веществ состэвп ют 95,1-90,6% Дн  спрг i,6j ени  степени регенерации н ми-катмопптпогс фильтра через нею пропускают пес; с оегенерации и отмыыа. 0,01 н. раствор a магни  ди проскока катиона маши  (со, -;р- жани  в филы pare более 0 001 мг-зкв/м). По копичесч ву поглощенн ix катеонитом ионов магни  рассчитиваюг обменную емкость и степень регенрации сЬильтоующего материала . Степень регенерации составл ет 99,8%.

Простое фильтрование черезкатиочитв Na-форме неспособно удал ть наиболее vc тойчивые органические компснен1Ы пси- родного происхождени . Последние могут проходить транзитом не .олько Nn- aTiioiui- товые фнль1С Ы, но и Н-;.ап- онптовы j, ОН- анионитовыс и часто задерживаютс  гопысо на последних стади х глубокого обессол /1- ванил| Такие органические .ешрстпз  в/ - ютс  чрезвычайно оп сныг/и потепцна ь ю кислыми соечиненн ;.. выэьыающиг.ч1 риинь э ситуацич на объектах богшиоп энергетики и других о псл х -ехгмчп.

ЛдсопСц/п ор1аничлс-..х вешесгч .-п кг- тионше : :-форме резко снижает обменную емкость попита, что выражаетс  в необходимости частой ре енерацим и знаигзльиом перерасходе регенерирующих растзороп

Liep j3 фильтр, затушенный катионитом Q форме Na (спосоС-прототгп) и в Мд, Са- Форме (предлагаемый сопособ), фильтруют воду со скоростью 9- 4 м/ч. Вод имеет па RXP.LP следуюшиэ фмзико-химические пока Зз-слп кэ ства1 t.iufi 1 ( 17 гр ц ХКШ, г ут 0 9 мг/л, ок.:сл смость 4,8 мгСЬ/п, со еру зн ие же теза 0,071 мг/л качьцич 5 o 0

5 0

О

3 6 , маг - п и

9

мг-.-.гз/л, натри

г-экв/л

R таблице поедстзвлсн i эффектна нпг.т очистчм воды л такхе удельный расход сопи на i еiе н е р а ц ию и другие почазатепи.

Как оиднч из таблицы, npeqaaraeh bul счособ позвол ет большую эффек- Ti .- hocTb мисгки воды от органических ве- щес з коллоилчгг,; т на, i -гм способ-прототип Поп этом нов jiujaeics1 степень ре1енеозцпи фильтра, производи-тель- нссть (оиъеп фильтра), п также снижаютс  удепьные расходы соли на регенерацию, что сегдеге/ibCTByei о больш°й эффективности ноедл -аемогс способа.

J1 о р м у г л и ч с б р е т е н и  

Способ обоаботки вопи, включающий ее предварительную очиику от дисперсных и коллоидных по 1мегей ча механическом тгг/.ьгре, t оды на натрий-катис- iiiiTOBOM ФИЛЬТР его регрнеоаци о, от пи - : ю u i и с   тем, что. с целью повышени  очистки соды от коллоидных орга- нпческглс примесей нгтрии-катионитовый флл -тр поел проскока иочов narh ич с рас- отключают п нсп льзуо) в качестве механическою фил-.тра на стадии нпедса- очпсмч1. при пропускании воды со скоростью Q-14 м/ч до проскока органически веществ, после чего фильтр регенерируют и включают на стсдию ум гчени .

Claims (1)

1. Способ обработки воды, включающий .ее предварительную очистку от дисперсных , и коллоидных примесей на механическом фильтре, умягчение воды на натрий-катиоι ютовом фильтре, его регенерацию, о т л и -

   4 г ю щ 'л й с я тем, что, с целью повышения степени очистки воды от коллоидных органических примесей, натрий-катионитовый фильтр после проскока ионов магния в раствор отключают и используют в качестве механического фильтра на стадии предварительной очистки при пропускании воды со скоростью 9-14 м/ч до проскока органических веществ, после чего фильтр регенерируют и включают на стадию умягчения.

   Опыт Скорость фил ьтрации, м/ч Окисляемость фильтрата, мг Оз/л Цветность фильтрата, град, ХКШ Степень очистки от органических сеществ,% У д е л ь н ы й! Сте п е н ь Объем фильтрата до проскока орган ическ - расход соли на регенерацию, г/г-з генерации фильтра, % L их ще ве- стп.л Способ-прототип 1 9 - 1,1 7 77, i 104 91.6 9,4 2 12 0,9 6 Ь ι ,ϋ 109 ' 94.7 9,7 3 14 1,4 9 70,8 102 92,3 8,3 Предлагаемый способ я . 4 8,7 - - 80,2 97 98,2 13.4 I 5 9 0,1 ' 4 97.9 81 99.5 18.6 ' ξ 6 12 0.3 5 93,8 84 99,2 18.1 j 7 14 0,1 3 97,9 86 99.6 17,4 L. 8 14,2 - - 82.4 9.4 98,7 16,2