SU812726A1 - Способ глубокого химобессоливани ВОды - Google Patents

Способ глубокого химобессоливани ВОды Download PDF

Info

Publication number
SU812726A1
SU812726A1 SU792772206A SU2772206A SU812726A1 SU 812726 A1 SU812726 A1 SU 812726A1 SU 792772206 A SU792772206 A SU 792772206A SU 2772206 A SU2772206 A SU 2772206A SU 812726 A1 SU812726 A1 SU 812726A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
stage
filter
water
anion
cation
Prior art date
Application number
SU792772206A
Other languages
English (en)
Inventor
Гасан Кулу Фейзиев
Original Assignee
Азербайджанский Инженерно-Строи-Тельный Институт
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 Азербайджанский Инженерно-Строи-Тельный Институт filed Critical Азербайджанский Инженерно-Строи-Тельный Институт
Priority to SU792772206A priority Critical patent/SU812726A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU812726A1 publication Critical patent/SU812726A1/ru

Links

Landscapes

  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Description

(54) СПОСОБ ГЛУБОКОГО ХИМОБЕССОЛИВАНИЯ
ВОДЫ
Изобретение относитс  к очистке воды и может быть использовано в теплоэнергетике , черной металлургии, химической и нефтехимической промышленности
Известен способ обессоливани  воды с регенерацией ионитных фильтров кислотой и щелочным реагентом, заключающийс  в пропускании обессоливаемой воды через Н-катьонйтные фильтры , где все катионы солей замещаютс  ионами водорода, а затем через ОН-анионитные фильтры, в которых анионы обрабатываемой воды замещаютс  на гидроксильные ионы, в результате чего получают обессоленную воду El.
Недостатком данного способа  вл ютс  большие расходы кислот и щелочей и низка  обменна  емкость ионитов .
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  способ глубокого химобессоливани  воды путем i противоточного пропускани  воды через Н-катионитный фильтр, первой ступени , загруженный полифункциональным катионитом, ОН-анионитный фильтр первой ступени, Н-катионитный фильтр
второй ступени, декарбонизатор, ОН-анионитный фильтр второй ступени и регенерации ионитных фильтров с получением отработанного раствора анионитных фильтров.. Обессоливаемую воду пропускают через первую ступень Н-катионировани , предназначенную дл  обмена всех катионов, содержащихс  в фильтруемой воде, на катионы
0 водорода, а затем - через первую ступень ОН-анионировани , проводимого на слабоосновном анионите, где анионы сильных кислот замен ютс  на гидроксильные ионы. Н-катионирование
5 первой ступени по известному способу производ т до проскока одновалентных ионов натри , а алионитный фильтр первой ступени работает до проскока ионов хлора в фильтрат. Далее воду
0 пропускают через вторую ступень Н-катионировани , предназначенную дл  задержани  катионов, случайно проскочивших через Н-катионитный фильтр первой ступени или попавших
5 в фильтрат из фильтров со слабоосновным анионитом, вследствие его старени  или недостаточно хорошей отмлвки после pei-енерации. Суммарна  концентраци  катионов в воде, поступаю0 ,щей во вторую ступень Н-катионировани , находитс  в пределах 0,1-0,2 0,2 мггэкв/л, В декарбонизаторе из фильтрата после Н-катионитных фильтров второй ступени удал ют свободную углекис дэту. Далее воду пропускают через вторую ступень анионировани «
на сильноосновном анионите, где происходит поглощение анионов кремниевой кислоты и сотатка свободной углекислоты. Обессоленную воду, направл ют к потребителю. Регенера- «А ци  Н-катионитных фильтров второй и первой ступени производитс  1-2%-ной серной кислотой, а анионитных фильтров второй и первой ступени 3-4%-ным раствором е кого натра f2J.
Недостатками этого способа  вл ют- Э с  низка  степень использовани  обменной емкости ионитов, болыцие уделыше расходы щелочи и кислоты (1,5-3 г-экв/г-экв) на рег енерацию ионитных фильтров и образование зна- 20 чительного количества агрессивных стоков.
Цель изобретени  - повышение степени использовани  обменной емкости ионитов, снижение расхода реагентов 25 до стехиомётрическогб , устранение агрессивных стоков и удешевление процесса.
Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу глубокого химо- -Q бессоливани  воды, заключакнцемус  в противоточном пропускании воды сначала через Н-катионитный фильтр первой ступени в количестве, обеспечивающем сорбцию 50-95% катионов, со- , держащихс  в исходной воде, до проскока ионов жесткости в фильтрат, затем через ОН-аниониТный фильтр первой ступени в количестве, обеспечивающем сорбцию 65-98% анионов сильных кислот, содержащихс  в исходной 40 воде, после чего - через Н-катионитный фильтр второй ступени, декарбонизатор , ОН-анионитный фильтр второй ступени и последующей регенерации ионитных фильтров с получением отра- j ботанного раствора анионитных фильтрОв , содержащего щелочь в количестве 30-70% от общего количества анионов сильных кислот, сорбируемых за фильтроцикл из обрабатываемой воды, кото- JQ рый перед ка адым циклом регенерации фильтруют через анионитные фильтры в направлении пропускани  свежего регенерационного раствора. При работе Н-катионитного фильтра первой ступени, загруженного полифункциона- льным катионитом, до проскока ионов жесткости а фильтрат в ионном обмене участвуют почти все ионогенные группы как сильнокислотные, так и слабокислотные и, следовател.ьно, существен-йО нсз повышаетс  рабоча  обменна  емкость катионита. Так как слабокислотные иогенные группы очень хорошо регенерируютс  раствором серной кислоты даже со стехиометрическим коли- 65
честном, а дол  слабокислотных ионогенных групп в полифункциональных катионитах составл ет обычно более половины, в частности дл  сульфоугл  2/3 от полной обменной емкости, .то удельный расход кислоты относительно сильнокислотных групп составл ет более двух при общем расходе кислоты, равном стехиометрическому. Поэтому если полифункциональный катионит при очистке воды полностью переводитс  в солевую форму, то его можно глубоко регенерировать стехиометрическим количеством кислоты. При очистке полифункциональный катионит может быть переведен в солевую форму путем продолжени  наботы Н-катионитного фильтра первой ступени до проскока ионов жесткости в фильтрат. При регенераци стехиометрическим количеством кислоты в слое катионита, последним соприкасающимс  с отработанным раствором, остаютс  ионы жесткости. Поэтому дл  того, чтобы при очистке воды в фильтрат Н-катионитного фильтра первой ступени не попадали ионы жесткости, процесс ионировани  осуществл ют по противотоку.
Дл  большинства пресных вод концентраци  ионов натри  не превышает 20-25% от общей концентрации катионо в исходной воде. Поэтому при пропускании регенерационного раствора кислоты последовательно через вторую и первую ступени Н-катионитных фильтров удельный расход кислоты относительно одновалентных ионов натри , сорбируемых во второй ступени, состал ет более 4-5 г-экв/г-экв, что обеспечивает его глубокую регенерацию и существенно повышает рабочую обменную емкость катионита. Суммарный удельный расход кислоты на регенерацию второй и первой ступени Н-катионитных фильтров при этом равен стехиометрическому количеству и, следовательно , отсутствуют агрессивные сточные воды Н-катионитных фильтров. При работе Н-катионитного фильтра первой ступени до проскока иоНов жесткости, в анионитные фильтры первой ступени поступает смесь разбав-. ленного раствора кислоты и солей натри . Поэтому при загрузке анйонитного фильтра слабоосновным анионитом все анионы сильных кислот не могут быть сорбированы в нем и часть анионов сильных кислот должна быть поглосцена анионитным фильтром второй ступени. Дл  обеспечени  достаточной степени регенергщии и очистки воды удельный расход щелочи на регенерацию анионитного фильтра второй ступени, истощенного по смеси анионов, составл ет .4-6 г-экв/г-экв. Дл  обеспечени  такого удельного расхода мелочи при регенерации анионитного фильтра второй ступени, при стехиометрическом расходе щелочи относительно общей загрузки анионига, последний сорбирует до 25% анионов сильных кис лот. При повторном использовании отработанного раствора предыдущей регене рации анионитных фильтров дл  предварительной регенерации последних, в анионитном фильтре второй ступени сс збируетс  до Э5% анионов сильных кислот обрабатываемой за фильтроцикл воды. При применении в качестве первой ступени а,ионировани  ступенчатопротивоточного фильтра с загрузкой первого корпуса по ходу очистки воды слабоосновным, а второго корпуса с сильноосновным анионитом и пропускании регенерационного раствора щелочи (после анионитного фильтра второй ступени) сначала через второй, а затем через первый корпус анионитного фильтра первой ступени, стехиометрическое количество щелочи на регенерацию может обеспечить сорбцию практически всех анионов сильных кислот обрабатываемой воды в первой ступени анионитного фильтра/ а втора  ступен анионитного фильтра будет поглощать в основном свободную углекислоту, ; остав1луюс  после декарбонизатора, и анионы кремниевой кислоты. Следовате льно, в зависимости от условий работы , анионитный фильтр первой ступени сорбирует 65-98%, а анионитиый фильт второй ступени - 2-35% анионов сильных кислот исходной воды. Указанное достигаетс  также при загрузке анионитного фильтра первой ступени смесью низкоосновного и высокоосновного анионита. Расход щелочи, пропускаемой через . анионитнь1й фильтры второй и первой ступени, с отработанным раствором предыдущей регенерещии в количестве 30-70% от суммы анионов сильных кислот и со свежим раствором в количест ве 100% от суммы анионов сильных кис лот исходной воды, обусловлен необходимостью обеспечени  4-12-кратного расхода щелочного реагента через вторую и 1,5-2-кратного расхода через первую ступень анионитных фильтров . При этом общий расход щелочи ра вен стехиометрическому расходу и сточные воды анионитных фильтров представл ют нейтргшьные и неагрессивные растворы натриевых солей. Технологи  осуществлени  предлагаемого способа обессоливани  воды состоит в следующем.Исходную воду направл ют в противоточный Н-катионитный фильтр первой ступени, загруженный полифункцирналь ным катионитом, работающий до Щоскока ионов жесткости в фильтрат. Фильтрат Н-катионитного фильтра первой ступени, представл ющий собой смесь слабого раствора кислоты и солей натри , пропускают через анионит ный фильтр первой ступени, где сорбируетс  65-98% анионов сильных кислот . Далее фильтрат анионитного фильтра первой ступени,  вл ющий смесь натриевых солей и щелочи, подают в Н-катионитный фильтр второй ступени, где все ионы натри  обмениваютс  на ионы водорода. После удалени  свободной угольной кислоты из фильтрата Н-катионитного фильтра второй ступени в декарбонизаторе слабый раствор кислоты пропускаюточерез анионитный фильтр второй ступени, где сорбируетс  анионов сильных кислот обрабатываемой воды, остатки свободной углекислоты и анионы кремниевой кислоты , после чего обессоленную воду направл ют к потребителю, при этом в момент проскока ионов жесткости в фильтрат после Н-катионитных фильтров первой ступени, прекращают процесс обессоливани  и отключают фильтры на регенерацию. Далее 1-2%ный раствор серной кислоты пропускают по пр мотоку через Н-катионитный фильтр второй ступени и затем по противотоку через Н-катиойитный фильтр первой ступени.. Кратность расхода кислоты относительно ионов натри , сорбированных во второй ступени, составл ет при этом более 4-5 г-экр/ г-экв, а суммарный расход кислоты на регенерацию второй и первой ступени равен стехиометрическому. Отработанный регенерационный раствор анионитных фильтров из бака, содержащий щелочь в количестве ЗС-70% от общего количества анионов сильных кислот, сорбированных за фильтроцикл из обрабатываемой воды, пропускают последовательно через анионитный фильтр второй ступени и анионитный фильтр первой ступени. При, этом фильтр второй ступени загружен высокоосновным анионитом, а фильтр первой ступени - низкоосновным. Основна  часть щелочи отработанного раствора задерживаетс  в низкоосновном анионите и стоки после него представл ют нейтральный раствор солей натри . После окончани  отработанного, раствора пропускают свежий регенерационный раствор -щелочи последовательно через анионитные фильтры второй и первой ступеней. После проскока. щелочи отработанный раствор из анионитного фильтра первой ступени соби- . рают в бак в таком количестве, чтобы содержание щелочи в нем составл ло 30-70% от общего количества анионов сильных кислот, сорбированных за фильтроцикл из обрабатываемой воды. При этом общее количество свежего щелочного раствора равно стехиометрическому , а избыток щелочи в количестве 30-70% от общего количества анионов сильных кислот обрабатываемой за фильтроцикл воды посто нно циркулирует меищу баком отрабоаганного раствора и анионитными фильтрами.
После окончани  подачи регенерационного раствора фильтра отмывают от продуктов регенерации и повтор ют процесс обессоливани .
Пример. Обессоливают воду, имеющую следующий состав, мг-экв/л: Са 3,6, Мд 1,2, Na 0,7, С1 ,0,8, 50 1,9,НСОа 2,8, путем ее пропускани  через Н-катионитный фильтр перво ступени, загруженный сульфоуглем с объемом б л, а затем через ОН-анионитный фильтр первой ступени, загруженный анионитом АН-31, объемом 1 л, Н-катионитный фильтр второй ступени с загрузкой сульфоуглем 1,5 л, декарбонизатор и ОН-анионитный фильтр, загружённый анионитом АВ-17 с объемом 1 л. Процесс обессопивани  осуществл ют до проскока жесткости в фильтрат послеН-катионитного фильтра первой ступени, после чего фильтры отключают на регенерацию. При регенерации Н-катйонитных фильтров 1,5%-ный раствор кислоты пропускают последовательно через вторую и первую ступени, причем через первую ступень - по противотоку, в стехиометрическом количестве - без проскока кислоты в отработанный раствор, после чего отмывают фильтры Н-катионированной водой из бака декарбонизатора . Регенерацию ОН-анионитных фильтров производ т сначала отработанным раствором предьщущей регенерации, содержащим щелочь,в количестве 60% от общего количества анионов сильных кислот, сорбированных за фильтроцикл из обработанной воды, а затем в том
Рабоча  обменна  емкость , г-экв/м
Суммарный удельный расход реагентов на регенерацию , г-экв/г-экв. Как следует из таблищд, при химобессоливании по предлагаемому способу удельный расход реагентов равен стёхиОметрическому, что в 1,5-2 раза ни:)се, чем по известному способу, а обменные емкости ионитов в среднем в 1,4-1,6 раз больше, чем дл  известного способа. Кроме того, при химобессоливании по предлагаемому способу отсутствуют агрессивные сток и соответственно затраты на их нейтрализацию . Н-катионитный фильтр первой ступени можно загружать полифункционаже направлении пропускают 3%-ный раствор едкого натра в количестве 100% от общего количества анионов i.:n льных кислот, сорбируеких за филыроцикл из обработанной воды. При эчс.. количество со|рбированных ионов по ступен м ионировани  равно, мг-экв: Aj 350, Н|-2400, АГ 1100, Ну; 350, где Нг и Н,7 - Н-Катионитные фильтры первой и второй ступени соответственно , А и А - ОН-анионитные фильтры первой и второй ступени. Количество сорбированных в А анионов сильных кислот равно 250 мг-экв, составл ет 19% от суммы сорбированных за фильтроцикл анионов сильных ки-слот, а остальные 100 мг-экв сорбированных в А у нионов составл ет свободна  углекислота и анионы кремниевой кислоты. В анионитном фильтре первой ступени Aj сорбировано 81% анионов сильных кислот.
Результаты опытов по. обменной емкости и удельным расходам реагентов приведены в таблице. Дл  сравнени  в таблице также приведены результаты опытов по известному способу, согласно которому Н-катионирование первой ступени производ т до проскока ионов натри  в фильтрат, регенерацию Н катионитных фильтров второй и первой ступеней производ т последовательным пропусканием 1,5%-нои серной кислоты с удельным расходом 2 г-экв/г-экв, а ОН-анионитных фильтров второй и первой ступени - .последовательным пропусканием 3%-ного едкого натра с удельным расходом 1,5 г-экв/г-экв.
4бО 235 1100 350 250 200 800 200
2,0 1,5
1,0 льной смесью сильнокислотных и слабокислотных катионитов, например типа КУ-2 и КБ, в объемных соотношени х 1:(0,2 - 1,0). Кроме того, перва  ступень Н- атионировани  может быть выполнена ступенчато-противоточной, При зтОм первый по ходу воды корпус заполн ют полифункциональным катионитом и воду пропускают до проскока ионов жесткости в фильтрат после первого корпуса, работающего по противотоку. На установках со ступенчато-противоточным Н-катионированием первой ступени между корпусами фильтров включают ОН-анионитный фильтр, что улучшает услови  работы второго корпуса катионировани .
Дл  создани  бессточной схемы стоки ионитных фильтров направл ют в осветлитель, предназначенный дл  содоизвестковйни  ум гчаемой воды.
Технико-экономический эффект от реализации предлагаемого способа при производительности установки 500 м/ч в год составит 120 тыс. р., что в масштабах страны составит 35 млн. р. в год.

Claims (2)

1. Способ глубокого химобессоливани  воды, включающий противоточное пропускание воды через Н-катионитный фильтр первой ступени, загруженный полифункциональным катионитом, ОН-анионитный фильтр первой ступени , Н-катионитный фильтр второй ступени , декарбонизатор, ОН-анионитный фильтр второй ступени и регенерацию ионитных фильтров с получением отработанного раствора анионитных фильтров, отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени использовани  обменной емкости иони .тов, снижени  расхода реагентов дл  стехиометрического, .устранени  алрессивных стоков и удешевлени  процесса , через Н-катионитный фильтр первой ступени пропускают веду в количестве, обеспечивающем сорбцию 50-95% катионов , содержащихс  .в исходной воде, до проскока ионов жестк.ости в фильтррат , а через ОН-анионитный фильтр первой ступени пропускают воду в количестве , обеспечивающем сорбцию
0 65-98% анионов сильных кислот, содержащи§с  в исходной воде.
2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что отработанный регенерационный раствор анионитных 5 фильтров, содержаший щелочь в количестве 30-70% от общего количества анионов сильных кислот, сорбируемых за фильтроцикл из обрабатываемой воды, фильтруют перед каждым циклом регенерации через анионитные фильт0 ры в направлении пропускани  свежего регенерационного раствора.
Источники информации, прин тые во внимание.при экспертизе
1.Белаи Ф. И. Водоподготовка. М., Энерги , 1979, с. 193-195.
2.Мартынова О. И. Водоподготовка, процессы и аппараты, М., 1977,
с. .
SU792772206A 1979-05-31 1979-05-31 Способ глубокого химобессоливани ВОды SU812726A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792772206A SU812726A1 (ru) 1979-05-31 1979-05-31 Способ глубокого химобессоливани ВОды

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792772206A SU812726A1 (ru) 1979-05-31 1979-05-31 Способ глубокого химобессоливани ВОды

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU812726A1 true SU812726A1 (ru) 1981-03-15

Family

ID=20830291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792772206A SU812726A1 (ru) 1979-05-31 1979-05-31 Способ глубокого химобессоливани ВОды

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU812726A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3842002A (en) Method for removing sulfate and bicarbonate ions from sea water or brackish water through the use of weak anionic exchange resins containing amino groups of the primary and secondary type
KR101258730B1 (ko) 테트라알킬암모늄 이온 함유 현상폐액의 처리방법
SU812726A1 (ru) Способ глубокого химобессоливани ВОды
RU2316479C1 (ru) Способ водоподготовки
US3429835A (en) Regeneration of weak base anion exchange resins
SU939398A1 (ru) Способ обессоливани и ум гчени воды
Tiger et al. Demineralizing solutions by a two-step ion exchange process
RU2049073C1 (ru) Способ ионообменной очистки сточных вод и технологических растворов от ионов меди и никеля
SU1673207A1 (ru) Способ регенерации водород-катионитного фильтра первой ступени химобессоливани воды
SU1265150A1 (ru) Способ регенерации катионитных и анионитных фильтров первой и второй ступеней в процессе обессоливани воды
SU1708771A1 (ru) Способ катионировани воды
SU916417A1 (ru) Способ бессточного умягчения воды1
SU1047843A1 (ru) Способ @ - @ -ионировани воды
RU2163568C1 (ru) Способ подготовки воды
RU2257265C1 (ru) Способ регенерации слабокислотных карбоксильных катионитов
RU2074122C1 (ru) Способ термического обессоливания воды
SU944634A1 (ru) Способ извлечени одновалентных катионов и нитратионов из сбросных пульп и растворов
RU2072326C1 (ru) Способ обессоливания воды
SU387723A1 (ru) СПОСОБ очистки ТРАВИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ
SU1722566A1 (ru) Способ регенерации анионитного фильтра обессоливающей установки
SU1703622A1 (ru) Способ химического обессоливани воды
RU2089510C1 (ru) Способ обработки воды
SU906944A1 (ru) Способ обессоливани воды
SU1766501A1 (ru) Способ регенерации анионитных и катионитных фильтров первой ступени обессоливающей установки
RU2163569C1 (ru) Способ подготовки воды