SU583099A1

SU583099A1 - Water treatment plant

Info

Publication number: SU583099A1
Application number: SU7502193911A
Authority: SU
Inventors: Виктор Михайлович Зайцев
Original assignee: Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
Priority date: 1975-12-01
Filing date: 1975-12-01
Publication date: 1977-12-05

Description

(54) УСТАНОВКАДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОДЫ(54) INSTALLATION FOR WATER TREATMENT

1one

Изобретение относитс к установкам дл обработки воды с использованием электроэнергии и может быть использовано в тех област х техники, где требуетс удал ть карбонатную жесткость используемой воды, The invention relates to water treatment plants using electricity and can be used in those areas of the technology where it is required to remove the carbonate hardness of the water used.

Известна установка дл Обработки воды, включающа водородкатионитный филыгр, цозатор кислоты, теплообменник, деаэратор, додпиточный; насос l.A known installation for treating water includes a hydrogen cation exchanger, an acid dispenser, a heat exchanger, a deaerator, and a predpitochny; pump l.

Недостатком указанной установки вл ет с применение ионообменных фильтров и реагентов дл их регенерации, что приводит к использованию в установке сложного оборудовани дл слива, хранени раствора реагента дл регенерации ионообменныхThe disadvantage of this installation is the use of ion-exchange filters and reagents for their regeneration, which leads to the use in the installation of complex equipment for draining, storing the solution of the reagent for the regeneration of ion-exchange

фильтров.filters.

Известна также установка ид обработки воды, состо ща из натрий-катионитного фильтра, соединенного трубопроводами сAlso known is the installation of water treatment ids, consisting of a sodium-cation-exchange filter connected by pipelines to

анодной и катодной камерами диафрагмен- ного электролизера с катионообменной мембраной , после электролизера установлен декарбонизатор , соединенный с анодной камерой , после декарбониэатора вода подаетс the anodic and cathodic chambers of a diaphragm electrolyzer with a cation-exchange membrane, a decarbonator connected to the anode chamber is installed after the electrolyzer, water is supplied after the decarbonator

по трубопроводу к потра,битеаю, в тот же трубопровод подаетс вода из катодного пространства 21.through the pipeline to the pot, bit, water from the cathode space 21 is fed into the same pipeline.

Недостатком известной установки вл етс наличие натрий-катионитового филыгра, что приводит к использованию в установке оборудовани цл слива, хранени раствора реагентов дл регенерации ионообменного фильтра.A disadvantage of the known installation is the presence of sodium-cation-exchange filygra, which leads to the use in the installation of equipment for discharging, storing a solution of reagents for regenerating an ion-exchange filter.

Цель изобретени - упрощение установки,The purpose of the invention is to simplify the installation,

Дл этого в установке дл обработки воды , состо щей из электролизера с катионообменной мембраной, к анодной камере которого подключен декарбониаатор, филыгр установлен на выходе катодной камеры электролизера и в качестве фильтра использован механический фильтр.For this purpose, in a water treatment plant consisting of an electrolyzer with a cation-exchange membrane, to the anode chamber of which a decarbonator is connected, a filyr is installed at the outlet of the cathode chamber of the electrolyzer and a mechanical filter is used as a filter.

Изобретение по сн етс чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

Установка включает трубопровод 1 исходной воды, вентили 2 дл регулировани расхода воды, электролизер 3. В электролизере между анодом 4 и катодом 5 помещена ионообменна катионитова мембрана 6, дел ща пространство на анодную 7 и катодкую 8 камеры. Лноана камера трубопровоаом 9 соецинена с декарббниэатором 10 и трубопроводом 11 подачи воды к потребите лю, Катопна камера трубопроводом 12 динена с механическим филнгром 13 и трубопровоаом 14 с трубопроводом 11 подачи воды к потребителю. Установка работает следующим образом. Дл удалени карбонатной жесткости исходна вода по трубопроводу 1 через венти 2 подаетс в анодную 7 и катодную 8 камеры электролизера 3. Сущность удалени карбонатной жесткости в электролизере заключаетс в следующем: при пропускании посто нного электрического тока через электроды 4 и 5 в результате электролиза вооы в анодной камере 7 будут образовыватьс ионы Н , а в катодной камере 8 ионы ОН . Катионитова мембрана 6 преп тствует соединению этих ионов с образованием молекул воды, поэтому ионы Н и он вступают в реакцию с наход щимис в воде бикарбонатными ионами по следую . шим уравнени м: t нсс нрОз- - в анодной камере + Ср,, он+ нсо; - в катодной камере 4СО|-. Таким образом, в анодной и катодной камерах эа счет разложени бикарбонатного иона карбонатна жесткость может быть полностью удалена. Попутно происходт- и снижение некарбонатной (жесткостн в св зиThe installation includes a source water pipeline 1, valves 2 for controlling the flow of water, an electrolyzer 3. In the electrolysis cell, between the anode 4 and the cathode 5 an ion-exchange cationite membrane 6 is placed, dividing the space on the anode 7 and cathode 8 chambers. The Lnoan chamber pipe line 9 is connected with a decarbnieator 10 and pipe 11 to supply water to the consumer, Katopna chamber is pipe 12 dinene with a mechanical filling unit 13 and line 14 to pipeline 11 to the water supply to the consumer. The installation works as follows. To remove carbonate hardness, the source water through conduit 1 through valve 2 is supplied to the anode 7 and cathode 8 chambers of the electrolyzer 3. The essence of removing carbonate hardness in the electrolyzer is as follows: when a constant electric current is passed through the electrodes 4 and 5 as a result of electrolysis Chamber 7 will form H ions, and in the cathode chamber 8 OH ions. The cation exchanger membrane 6 interferes with the combination of these ions with the formation of water molecules; therefore, the H ions and it react with the bicarbonate ions in the water. Our equations are: t nss nrOz- - in the anode chamber + Ср ,, he + нсо; - in the cathode chamber 4CO | -. Thus, in the anodic and cathodic chambers, carbonate hardness can be completely removed by decomposing the bicarbonate ion. Along the way, a non-carbonate decrease occurs (hardness due to

Исходна вода пропускалась через анодную н катодную камеры электролизера, затем анолит пропускалс через декарбониза- тор, а католит через механический фильтр.The initial water was passed through the anodic cathode chamber of the electrolyzer, then the anolyte was passed through the calciner, and the catholyte through a mechanical filter.

При проведении испытаний установки определ лись следующие показатели исходной и обработанной вооы:During the tests of the installation, the following parameters of the initial and processed wool were determined:

ww

1. Аналитическим методом ж1. Analytical method

о«about"

к to

- жесткости карбонатна .- carbonate hardness.

ww

жwell

с with

обща , калшева и магниева соответственно .overall, kalsheva and magniyev respectively.

2. Электрометрическим методом pHj ирИ.водородный показатель соответственно до декарбонизации и после декарбонизации. С тем, что ионы кальци и магни под действием электрического тока переход т из анодний камеры в катодную, где они образуют, в виде мелкодисперсной взвеси, труойорастворимые соединени по уравнени м: , Mg- 20Н -MgCOH),,. Лп удалени углекислоты, образовавшейс в анолите при протекании реакций по уравнению 1, обрабатываема вода по трубо проводу 9 подаетс в декарбонизатор 10, Дл удалени труднорастворимых солей кальци и магни , образовавшихс в католите при протекании реакций по уравнени м2 , 3, 4, обрабатываема вода по трубопроводу 12 подаетс в механический фильтр 13, После декарбонизатора и механического фильтра потоки воды смешиваютс и подаютс по трубопроводу 11 к потребителю. Расход воды, пропускаемой через анодную и катодную камеры электролизера, может регулироватьс вентил ми 2. Таким образом, прештагаема установка исключает полностью йрименение ионитных фильтров (в частности водород-катионитных фильтров) и не требует расхода реагентов при обработке подпиточной воды дл теплосетей . Результаты обраоотки воды на испытываемой установке представлены в таблице.2. Electrometric method pHj and hydrogen index, respectively, before decarbonization and after decarbonization. The fact that calcium and magnesium ions under the action of electric current transfer from the anodic chamber to the cathode, where they form, in the form of a fine suspension, the soluble compounds according to the equations, Mg-20H-MgCOH). The removal of carbon dioxide formed in the anolyte during the reactions according to equation 1, the water being treated is fed through a duct 9 to the calciner 10. To remove poorly soluble calcium and magnesium salts formed in the catholyte as the reactions proceed according to m2, 3, 4, water is treated by the pipe 12 is fed to the mechanical filter 13. After the calciner and the mechanical filter, the water flows are mixed and fed through the pipe 11 to the consumer. The flow of water passed through the anode and cathode chambers of the electrolyzer can be controlled by valves 2. Thus, the installation is completely prevented from completely using ion-exchange filters (in particular hydrogen-cation-exchange filters) and does not require the consumption of reagents when treating feed water for heating networks. The results of water processing on the tested installation are presented in the table.

Кроме того, замер лс ток и напр жение подаваемые на клеммы электролизера через вьтр митель и стабилизатор.In addition, the current and voltage applied to the terminals of the electrolyzer through the center of the capacitor and the stabilizer are measured.

Характеристика исходной воды: 6,5 мг-экь/л; WQ 10 мг-экв/л; «се- 9,0 мг-экв/л; „ 1,0мг-экв/л; рН - 7,12.Characterization of source water: 6.5 mg-ec / l; WQ 10 mEq / L; “Se- 9.0 meq / l; “1.0 mg-eq / l; pH - 7.12.

Общий расход воды 12 л/час, т.е. по бл/час через анодную и катодную камеры.The total water consumption is 12 l / h, i.e. on bl / hour through anode and cathode chambers.

Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что карбонатна жесткость в анолите и католите снизилась до нул , а обща жесткость снизилась с 10 мг-экв/л до 2.1 мг-экв/л в энолитб и до 2,7 мг- экв/л в католите. В анолите карбонатна жесткость снижаете } более эффективно.поэтому расход анслита можно увеличить.Analysis of the data in the table shows that the carbonate hardness in the anolyte and catholyte decreased to zero, and the total hardness decreased from 10 meq / l to 2.1 meq / l in enolitb and to 2.7 meq / l in catholyte. In anolyte, carbonate hardness is reduced} more efficiently. Therefore, the consumption of anslit can be increased.

После/смешени потоков анолита католита показатели обработанной воцы стали следующие: Ш О; WQ - 2,4 мг-экв/л: рН 7,12.After / mixing the catholyte anolyte fluxes, the indicators for the treated steel were as follows: W O WQ - 2.4 mEq / L: pH 7.12.

Таким образом предпаг аема установка позвол ет производить эффективно обработку воды до требуемых норм оез использовани ионитных филотров и реагентов дл нх регенерации.In this way, the installation allows the water to be processed efficiently to the required standards for the use of ion-exchange filters and reagents for their regeneration.

Claims

Invention Formula

A water treatment plant consisting of an electrolyzer i: a cation-exchange membrane with a decarbonator connected to the anode chamber, and a film machine, characterized in that with a purpose (by simplifying the installation, the filter cell is installed at the output of the electrolyzer cathode chamber fnl1Ugra used mechanical film-p.

Sources of information taken into consideration during the examination:

I. Baulina L.I. Water treatment of its thermal power plants. 4, W1., Energie, 1966, p. 340.

.

2. USSR author's certificate number 454180, cl. C-02 B 1 / OO, 02.01.73,