SU1717207A1 - Способ регенерации фильтра с анионитом в карбонатно-гидратной форме - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке воды ионным обменом и может быть использовано на ионообменных обессоливающих установках, содержащих фильтры, загруженные анионообменными смолами , регенерированными с переводом в карбонатную или карбонатно-гидратную форму. Целью изобретени   вл етс  повышение степени регенерации за счет удалени  карбоната кальци  и гидроксида магни  из загрузки, В способе, включающем регенерацию анионитов и отмывку их от остатков рбгенерационного раствора, фильтр с анионитами до регенерации встр хивают, а выпавший при этом осадок удал ют, затем фильтр продувают водовоздушной смесью. далее углекислым газом, а после этого оставшуюс  в фильтре воду сливают. Регене- рированные и отмытые от остатков регенерации анионитовые фильтры включают в работу. После этого цикл очистки воды повтор ют. (Л С

Description

Изобретение относитс  к обработке воды ионным обменом и может быть использовано на ионообменных обессоливающих установках, имеющих в своем составе фильтры , загруженные анионообменными смолами , отрегенерированными с переводом в карбонатную или карбонатно-гидратную форму.

При ионообменном фильтровании на катионитах и анионитах возможно образование различных осадков (карбонатных, гипсовых, железных и др.), снижающих обменную емкость загрузки. В отдельных способах ионообменного обессоливани , а именно в карбонатной или карбонитно-гид- ратной форме, этот процесс образовани  осадка резко интенсифицируетс . Это вызвано тем, что на анионите происход т реакции

Са + СОз СаСОз

1 Mg++ + 20H Mg(OH)2

-у

В результате этих реакций в межпоро- вом пространстве и на поверхности зерен анионита образуютс  карбонатные (в виде кристаллической крупки) и гидрооксидные (более легкие) осадки, которые необходимо .удал ть.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ регенерации анионитов, включающий взрыхление анионитов очищенной водой с интенсивностью 3-5 л (с.м2), регенерацию анионитов 2-6%-ными

ho О -Ч

т вора.ми щелочей и отмывку водой аниони- тов от остатков регенерационного раствора. Недостаток прототипа заключаетс  в том, что данный процесс регенерации не достаточно эффективен, так как при этом не достигаетс  полна  очистка смолы от взвеси карбоната кальци  образующегос  в загрузке . Даже после проведени  всех циклов по регенерации анионитов в толще ионообменной смолы все равно останетс  часть не удаленной взвеси СаСОз. Это происходит по той причине, что известный процесс по очистке анионитов взрыхлением водой носит кратковременный характер и предназначен фактически только дл  расширени  анионита. Дл  полного удалени  всей взве- си.адсорбированного на загрузке карбоната кальци  СаСОз методом взрыхлени  потребуетс  увеличить интенсивность подачи воды , что приведет к увеличению выноса основной части взвеси карбоната кальци  СаСОз из загрузки. Но при этом процесс регенерации неизбежно удлинитс  во времени , а это приведет в свою очередь к ухудшению эксплуатационных и экономических показателей очистки. Но несмотр  на увеличение интенсивности подачи воды на взрыхление и времени ее подачи достигнуть полной очистки от взвеси СаСОз все равно не удастс . Дальнейшее же увеличение интенсивности подачи воды приведет к выносу самой загрузки из фильтра.

Цель изобретени  - повышение степени регенерации за счет удалени  карбоната кальци  и гидроокрида магни  из загрузки.

Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу регенерации фильтра с ани- онитом в карбонатно-гидратной форме, включающему регенерацию анионитов и отмывку их от остатков регенерационного раствора, фильтр с анионитами до регенерации встр хивают, и выпавший при этом осадок удал ют, затем фильтр продувают водовоздушной смесью, далее углекислым- газом, а после этого оставшуюс  в фильтре воду сливают.Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ регенерации фильтра с анионитом в карбонатно-гидратной форме отличаетс  тем, что до регенерации фильтр с анионитовой загрузкой встр хивают, в результате встр хивани  основна  часть взвеси карбоната кальци  СаСОз, наход щейс  между зерен загрузки анионитовых фильтров, оседает на дно, откуда она затем удал етс , после этого фильтр продувают водовоздушной смесью, удал   гидрооксид магни  Мд(ОН)2, а затем продувают углекислым газом, раствор   тем самым мельчайшие частицы и

тончайшие адсорбционные пленки карбоната кальци  СаСОз, причем после продувки оставшуюс  воду сливают, удал   вместе с водой растворившуюс  в ней в виде

Са(НСОз)2 карбонатную взвесь.

Встр хивание фильтра с анионитовой загрузкой вызвано тем, чтобы отделить основную часть кристаллов карбоната кальци  от зерен загрузки.

0 Выведение осадка, полученного в результате встр хивани  фильтра с анионитами , позвол ет освободитс  от основной части взвеси карбоната кальци  СаСОз, отделившегос  от зерен загрузки и осевшего

5 на дно фильтра.

Продувка фильтра с анионитами в карбонатно-гидратной форме водовоздушной смесью позвол ет полностью отдуть гидрооксид магни  Мд(ОН)2 и остатки карбона0 та кальци  СаСОз .

Продувка фильтра с анионитами в карбонатно-гидратной форме углекислым газом позвол ет растворить мельчайшие частицы и адсорбированные на зернах ани5 онита пленки кристаллов карбоната кальци  СаСОз, расположенные в толще анионитовой загрузки, привед  их в растворимую форму в виде Са(НСОз).

Слив воды из фильтра после продувки

0 его углекислым газом позвол ет эти, растворившиес  в углекислоте, мельчайшие частицы взвеси карбоната кальци  вывести в растворе Са(НСОз) за пределы фильтра. Способ осуществл ют следующим об5 разом.

Дл  частичного ум гчени  и обессоли- вани  воду пропускают через фильтр с анионитовой .загрузкой, отрегенерированной с переводом в карбонатно-гидратную форму.

0 Фильтрование ведут известными способами . После истощени  обменной емкости загрузки фильтр вывод т на регенерацию. Врем  вывода на регенерацию определ ют по проскоку в фильтрат солей или по сниже5 нию рН фильтра ниже допустимого. Концентрацию контролируемых в фильтрате ионов уточн ют дополнительно в зависимости от качества исходной воды. Регенерационный раствор готов т отдельно в одной из емко0 стей дл  реагентов.

Перед регенерацией фильтр вместе с анионитовой загрузкой встр хивают так, что в результате этого основна  часть взвеси карбоната кальци  СаСОз, образовав5 шейс  в результате работы фильтра и равномерно распределившейс  между зерен загрузки, отдел етс  и опускаетс  на дно фильтра, откуда ее вывод т за пределы фильтра. Далее фильтр продувают водовоздушной смесью, в результате чего удал ют

образовавшийс  на стадии фильтровани  осадок гидроокиси магни  Мд(ОН)2 и-остйт- ки взвеси карбоната кальци  СаСОз. оста в- шиес  после встр хивани . Затем фильтр с анионитовой загрузкой продувают углекис- лым газом. В результате этого карбонат кальци  перевод т в растворимую в воде соль Са(НСОз)2. Кроме того, из пор между зернами загрузки удал ют мельчайшие частицы и пленки карбоната кальци , а остав- шуюс  воду после продувки углекислым газом из фильтра сливают, удал  , при этом, вместе с водой в виде раствора растворенную в ней соль Са(НСОз)2. Затем провод т непосредственно процесс регенерации, пропуска  через загрузку ранее приготовленный регенерационный раствор. После этого загрузку от остатков регенерационно- гр раствора отмывают. Затем фильтр дл  обессоливани  воды вновь включают в ра- боту. После этого цикл очистки воды повтор ют ..

Пример. Исходна  вода из реки имеет состав, мг-экв/л

КатионыАнионы

Са.ОНСОз 2.5

Мд 2,0S04 4,0

Na+M.OСГ 3,5

Јкат.«ИО-,0Јан. 10.0

Общее солесодержание 656,34 мг/л, рН 7,28, жесткость обща  9,0 мг-экв./л, щелочность обща  2,5 мг-экв./л, расход воды 100 м3/ч.

Дл  фильтрации воды прин ты три ани- онитовых фильтрата 2,0м типа ФИП1-2,0- 6 изготовлени  Таганрогского котельного завода,, анионит типа АВ-17, высота сло  анионита 2.5 м. Полна  динамическа  ем- кость поглощени  анионита 800 г-экв./м3,. рабоча  640 г-экв./м3.

Дл  перевода анионита в карбонйтно- гидратную форму примен ем регенерационный состав из смеси NazCOs и NaOM общей концентрации 4%, который пропу- екаем через анионитовый фильтр со скоростью 4 м/ч.

После промывки анионита в обычном режиме фильтр вводим в работу. Рабочий цикл одного фильтра длитс  16,7 ч, при этом получаетс  558,8 м3 фильтрата или 70,8 объемов очищенной воды на объем смолы в фильтре.

Состав очищенной воды. Ионы кальци  0,53 мг-экв./л, ионы магни  0,47 мг-экв./л, общее солесодержание 97,16 мг./л, рН - 10,9, обща  щелочность воды 2,0 мг-экв./ .

Так как рН воды достигла 10,9, т.е. ниже допустимой, то фильтры были остановлены

5 10 15 0

5

0

5

0

5

0

5

на регенерацию. Было прекращено поступление воды на фильтрование.

Перед регенерацией включили вибраторы , закрепленные на фильтрах. В результате вибрации, продолжавшейс  5 мин, не менее 95% карбоната кальци  СаСОз, обволакивающего зерна загрузки в фильтрах, отделилось и опустилось на дно фильтров. После того вибрацию прекратили, а выпавший на дно фильтров осадок при помощи эжекторного устройства вывели за пределы фильтров. Затем были медленно открыты вентили дл  подачи воды и воздуха, чтобы продуть загрузку фильтров водовоздушной смесью.

В результате этой продувки был полностью вымыт осадок гидроокиси магни  Мд(ОН)2 и остатки взвеси карбоната кальци  СаСОз, не отделившиес  в результате встр хивани  в силу того, что взвесь расположена в толще загрузок. Затем из баллона под давлением через загрузку продули углекислый газ.

В результате такой продувки карбонат кальци  СаСОз был переведен в растворимую в воде соль Са(НСОз)2. При этом из пор между Зернами загрузки были также удалены мельчайшие частицы и пленки карбоната кальци  СаСОз. а оставшуюс  после продувки углекислым газом воду слили, удалив при этом вместе с водой в виде раствора растворенную в ней соль Са(НСОз)2. Степень очистки загрузки фильтров составила не менее 99%.

Затем вновь дл  перевода анионита в карбонатно-гидратную форму провели процесс регенерации, пропустив дл  этого через загрузку ранее приготовленный регенерационный раствор. После этого отмыли загрузку от остатков регенерационно- го раствора. Затем вновь фильтры заполнили жидкостью, включив их тем самым в работу дл  обессоливани  и ум гчени  воды.

Использование предлагаемого способа ведени  регенерации анионитов обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества.

Повышаетс  степень регенерации анионитов,отрегенерированных в карбонатно-гидратную форму, так как предлагаемый способ регенерации обладает большой эффективностью, позвол ющей достичь полной очистки смолы от взвеси, образовавшейс  при фильтровании, и что особенно важно от мельчайших частиц, в том числе от тончайших адсорбированных на зернах анионита пленок карбоната кальци .

Не происходит зарастани , а следовательно , и снижение обменной емкости ани- онитовой загрузки.

Снижаетс  расход воды на собственные нужды и соответственно снижаетс  количество засоленных сточных вод от обессоливающей установки.

Анионитовые фильтры могут использоватьс  не только дл  ум гчени  и обессрли- вани  воды, но и дл  механического выделени  на загрузке образующихс  при ионообменном фильтровании осадков карбоната кальци  и гидроокиси магни . Это позволит отказатьс  от дополнительного осветлени  фильтрата (от образовавшихс  при ионообменном фильтровании осадков) после ионообменного фильтровани  и, сле0

5

довательно, снизить за счет этого капитальные затраты и площади, необходимые дл  размещени  установки.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и   Способ регенерации фильтра с аниони- том в карбонатно-гидратной форме, включающий регенерацию анионитов и отмывку их от остатков регенерационного раствора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени регенерации за счет удалени  карбоната кальци  и гидроксида магни  из загрузки, фильтр с анионитом до регенерации встр хивают, а выпавший при этом осадок удал ют, затем фильтр продувают водовоздушной смесью, далее углекислым газом, а затем оставшуюс  в фильтре воду сливают.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   5 Способ регенерации фильтра с анионитом в карбонатно-гидратной форме, включающий регенерацию анионитов и отмывку их от остатков регенерационного раствора, о тличающийся тем, что, с целью повышения степени регенерации за счет удаления карбоната кальция и гидроксида магния из загрузки, фильтр с анионитом до регенерации встряхивают, а выпавший при этом осадок удаляют, затем фильтр продувают водовоздушной смесью, далее углекислым газом, а затем оставшуюся в фильтре воду сливают.