Спосіб окислення заліза у воді перед підготовкою води до електродіалізу

Способ окисления железа в воде перед подготовкой воды к электродиализу, включающий добавку окислителя к исходной воде и перемешивание смеси, отличающийся тем, что в качестве окислителя используют отходящий раствор промывки электродных камер электродиализа, содержащий растворенный гипохлорит натрия в концентрации 5-80 мг/л активного хлора и озон в концентрации 0,5-3 мг/л. (19) (21) 97031463 (22) 28.03.1997 (24) 16.10.2000 (33) UA (46) 16.10.2000, Бюл. № 5, 2000 р. (72) Михайленко Володимир Григорович, Любавіна Олена Олександрівна, Юр'єв Микола Спиридонович, Мороз Федір Денисович (73) Михайленко Володимир Григорович 28465 NaOCl+2Fe(OH)2+H2O®NaCl+2Fe(OH)3¯. Одновременно происходит гидролиз и окисление железа, входящего в состав органических комплексов. После этого вода поступает на фильтрование через песчаный фильтр, где гидроксида железа (ІІІ) задерживается, и затем на все стадии дальнейшей обработки. Примеры Пример 1: по способу-прототипу. Исходная вода имеет следующий состав: Na++K+ 150 мг/л; Ca2++Mg2+ 2,2 мг-экв/л; Cl210 мг/л; SO4225 мг/л; Общая щелочность 2,1 мг-экв/л; Fe общ 0,8 мг/л. Перед подготовкой к электродиализу в воду дозируют раствор гипохлорита натрия, полученный на участке гипохлоритного хозяйства путем разбавлений товарного раствора гипохлорита натрия вдвое. Подачу реагента ведут при непрерывном перемешивании смеси и прекращают, когда концентрация активного хлора в воде достигнет 1,5 мг/л. После 4-х часовой выдержки воду подают на песчаный фильтр, затем на удаление солей жесткости натрий-катионированием, удаление органики и останочного хлора фильтрованием через активированный уголь и тонкую фильтрацию. После тонкой фильтрации концентрация общего железа в воде снижается до 0,05 мг/л, такую воду можно обессоливать электродиализом. Пример 2 Исходная вода имеет следующий состав: Na++K 160 мг/л; Ca2++Mg2+ 5,1 мг-экв/л; Cl20 мг/л; SO42420 мг/л; Общая щелочность 2,7 мг-экв/л; Fe общ 1,5 мг/л. Воду в количестве 1,0 м 3/ч подают в накопительную емкость где смешивают с окислителем отходящим в количестве 100 л/ч раствором промывки электродных камер электродиализатора. Сила тока на электродиализаторе 10 А. Отходящий окисленный раствор содержит 5 мг/л активного хлора и 3 мг/л растворенного озона. Смешанную с окисленным раствором воду выдерживают в накопительной емкости в течение 4-х часов, затем ее подают на песчаный фильтр тонкой очистки. Подготовленная таким образом вода содержит железо в концентрации менее 0,05 мг/л и может быть направлена на электродиализное обессоливание. Пример 3 Исходная вода имеет следующий состав: Na++K+ 150 мг/л; Ca2++Mg2+ 2,2 мг-экв/л; Cl210 мг/л; SO4225 мг/л; Общая щелочность 2,1 мг-экв/л; Fe общ 0,8 мг/л. Эту воду в количестве 1,0 м 3/ч подают в накопительную емкость, где смешивают с окислителем - отходящим в количестве 100 л/ч раствором промывки электродных камер электродиализатора. Сила тока на электродиализаторе 8А. Отхо дящееся в любых формах, однако связан с введением в воду дополнительных реагентов (хлорирование или затратами больших количеств электроэнергии (озонирование) и дополнительно оборудования. Кроме того при использовании одного озонирования не удается достичь требуемой глубины окисления железа. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа окисления железа в воде перед подготовкой воды к электродиализу, в котором за счет использования в качестве окислителя отходящего раствора промывки электродных камер электродиализа достигается требуемая глубина окисления железа без добавки в воду посторонних реагентов, что позволяет повысить экономичность процесса подготовки воды к электродиализу. Поставленная задача решается за счет того, что в способе окисления железа в воде перед подготовкой воды к электродиализу включающем добавку окислителя к исходной воде и перемешивание новым является то, что в качестве окислителя используют отходящий раствор промывки электродных камер электродиализа, содержащий растворенный гипохлорит натрия в концентрации 5-80 мг/л активного хлора и озон в концентрации 0,5-3 мг/л. Электродиализ - это способ удаления из воды растворенных в ней солей путем миграции ионов, их составляющи х, через ионообменные мембраны под действием электического поля. При этом неизбежными спутниками подвода электрического тока к электродиализатору являются процессы, протекающие в электродных камерах. В катодной камере на катоде в результате восстановления молекул воды выделяется газообразный водород по реакции: 2H2O+2e- ®H2­+2OH -. Образовавшиеся анионы гидроксила связываются с катионами натрия, перенесенными через прикатодную катионообменную мембрану. Таким образом, катодный раствор обогащается едким натром. После этого он поступает в анодную камеру. В анодной камере злектродиализатора на аноде происходит совместное выделение газообразного хлора, кислорода и озона: 2Cl--2e-®Cl2­ 4H2O-4e-®O2­+4H+ 2H2O+O2-2e-®O3­+2H+. Поскольку раствор, поступивший в анодную камеру является щелочным, выделившийся хлор растворяется в этом растворе с образованием гипохлорита натрия: Cl2+2NaOH®NaCl+NaOCl+H2O. Таким образом, в электродных камерах образуется раствор гипохлорита натрия, содержащий 5-80 мг/л активного хлора и 0,5-3 мг/л озона. Этот раствор смешивается с исходной водой, подаваемой на обработку. Количество раствора добавляемого к исходной воде составляет от 6 до 15%. Смешанная с окисленным раствором промывки электродных камер исходная вода выдерживается в накопительной емкости в течение 4-х часов. За это время все содержащееся в воде железо окисляется гипохлоритом натрия до гидроксида трехвалентного железа по реакции: 2 28465 дящий окислительный раствор содержит 50 мг/л активного хлора и 0,5 мг/л растворенного озона. Смешанную с окислительным раствором воду выдерживают в накопительной емкости в течение 4-х часов, затем ее подают на песчаный фильтр тонкой очистки. Подготовленная таким образом, вода содержит железо в концентрации менее 0,05 мг/л и может быть направлена на электродиализное обессоливание. Пример 4 Исходная вода имеет следующий состав: Na++K+ 140 мг/л; Ca2++Mg2+ 2,8 мг-экв/л; Cl140 мг/л; SO4285 мг/л; Общая щелочность 3,2 мг-экв/л; Fe общ 0,3 мг/л. Эту воду в количестве 1,0 м 3/ч подают в накопительную емкость, где смешивают с окислителем - отходящим в количестве 100 л/ч раствором промывки электродных камер электродиализатора. Сила тока на электродиализаторе 12А. Отходящий окисленный раствор содержит 22 мг/л активного хлора и 2,8 мг/л растворенного озона. Смешанную с окисленным раствором воду выдерживают в накопительной емкости в течение 4-х часов, затем ее подают на песчаный фильтр, натрий катионирование, фильтр с активированным углем и фильтр тонкой очистки. Подготовленная таким образом вода содержит железо в концентрации менее 0,05 мг/л и может быть направлено на электродиализное обессоливание. Пример 5 Исходная вода имеет следующий состав: Na++K+ 140 мг/л; Ca2++Mg2+ 2,8 мг-экв/л; Cl140 мг/л; SO4285 мг/л; Общая щелочность 3,2 мг-экв/л; Fe общ 0,3 мг/л. Эту воду в количестве 1,0 м 3 выдерживают в накопительной емкости в течение 4-х часов, затем подают на песчаный фильтр, натрий-катионирование, фильтр с активированным углем и фильтр тонкой очистки. Подготовленная таким образом вода содержит 0,25 мг/л общего железа и не может быть подана на электродиализ из-за превышения паспортных требований к питающей воде для электродиализа по железу (предельно допустимая концентрация железа - 0,05 мг/л). __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3