SU812726A1 - Способ глубокого химобессоливани ВОды - Google Patents
Способ глубокого химобессоливани ВОды Download PDFInfo
- 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
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. .
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) |
-
1979
- 1979-05-31 SU SU792772206A patent/SU812726A1/ru active
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 |