Спосіб відновлення регенераційних розчинів натрій-катіонного пом’якшення води

1. Спосіб відновлення регенераційних розчинів натрій-катіонного пом'якшення води, що включає очищення води на іонообмінному фільтрі із 3 В основу корисної моделі поставлена задача відновлення регенераційних розчинів, які утворюються при відновленні ємності натрій-катіонних фільтрів, без скиду в каналізацію хлоридовмісних стічних вод шляхом багаторазового використання регенераційного розчину хлориду натрію за рахунок виведення іонів жорсткості в осад. Поставлена задача вирішується тим, що у способі відновлення регенераційних розчинів натрій-катіонного пом'якшення води, що включає очищення води на іонообмінному фільтрі із сильнокислотними катіонітами в Na+-фopмi та використання розчину хлориду натрію, зокрема повторне, для регенерації іонообмінного фільтра, новим є те, що на виході з іонообмінного фільтра проводять контроль жорсткості регенераційного розчину, визначають вміст іонів жорсткості (кальцію та магнію), додають в розчин хлориду натрію розчин соди в кількості, еквівалентній вмісту іонів кальцію, та розчин лугу в кількості, еквівалентній вмісту іонів магнію, перемішують та відстоюють отриманий розчин, фільтрують та зневоднюють отриманий осад. Новим також є те, що через іонообмінний фільтр пропускають розчин хлориду натрію концентрацією не менше 5%. Новим також є те, що у розчин хлориду натрію додають луг та соду до зниження жорсткості розчину до 1-2мг-екв./дм3. Спосіб реалізується наступним чином. Воду, що містить іони жорсткості, пропускають через сильнокислотний катіоніт в Na+-формі, контролюючи її жорсткість на виході з іонообмінного фільтру. Воду пропускають до тих пір, доки концентрація іонів жорсткості перевищить допустимий рівень (до проскоку). Відключивши фільтр від технологічної схеми, його спушують зворотнім током води та пропускають через нього розчин хлориду натрію. Концентрація хлориду натрію може коливатися в межах від 5% до концентрації насиченого розчину. Розчин пропускають до зниження його жорсткості до 1¸2мг-екв./дм3. Відпрацьований регенераційний розчин аналізують на вміст іонів кальцію та магнію, після чого в розчин додають розчин соди в кількості, еквівалентній вмісту іонів кальцію, та 43183 4 розчин лугу, в кількості, еквівалентній вмісту іонів магнію. Суміш добре перемішують, відстоюють. Розчин фільтрують через пористий фільтруючий матеріал, на якому зневоднюють відділений осад. Пом'якшений розчин придатний для повторного використання в процесах регенерації катіонообмінного фільтру. Осад використовується для отримання будівельних матеріалів. Приклад. Через іонообмінну колонку, заповнену 100см3 сильнокислотного катіоніту в Nа+-формі пропускали до повного вичерпання ємкості іоніту по іонах жорсткості природну воду із загальною жорсткістю 5,2мг-екв./дм3. Після цього через іонообмінний фільтр пропускали розчин хлориду натрію, відбираючи проби по 100см3 та аналізуючи їх на вміст іонів жорсткості. Питома витрата регенераційного розчину (qn=Vp/Vi) в залежності від концентрації складала 5¸11см3/см3. Розчин пропускали до зниження жорсткості до рівня 1¸5мг-екв./дм3. Ефективність регенерації іонообмінного фільтра визначали як по десорбції іонів жорсткості, так і по повторній сорбції. Проби регенераційного розчину об'єднували і визначали в отриманій пробі точний вміст іонів кальцію та магнію. Після цього в пробу додавали в стехіометричних кількостях соду та луг. Витрату соди розраховували по концентрації іонів кальцію, витрату лугу - по концентрації іонів магнію. Осад відстоювали протягом 2,5 години. Далі розчин освітлювали на пористому фільтрі, на якому також проводили зневоднювання отриманого осаду. Освітлений фільтрат аналізували на залишковий вміст іонів кальцію та магнію, визначали рН. Пом'якшений регенераційний розчин використовували для регенерації катіоніту, переведеного в Са2+- та Mg2+-форму. Ефективність регенерації катіоніту оцінювали як за результатами десорбції, так і за результатами повторної сорбції іонів жорсткості. У таблиці наведені дані про вплив концентрації розчину хлориду натрію та способу пом'якшення використаного розчину хлориду натрію на ефективність регенерації катіоніту. Таблиця Концентрація, Витрата, мг- Ступінь пом'я3 екв./дм3 кшення № Концентрація мг-екв/дм п/п NaCl, % по по Са2+ Mg2+ Na2CO3 NaOH Са2+ Mg2+ 1 10 2 20 3 н.р. 4 10 300 100 300 95 97,8 96,4 5 10 300 100 300 100 99,3 98,7 6 10 300 100 300 105 100,0 99,6 7 20 270 90 270 85 97,4 98,4 8 20 270 90 270 90 99,2 99,5 9 20 270 90 270 95 99,4 99,7 10 н.р. 300 100 300 95 100,0 89,2 11 н.р. 300 100 300 100 100,0 96,3 pH 7 7 10,5 10,0 10,7 10,7 9,8 10,5 10,8 8,4 9,5 Ступінь регенерації катіоніту, % PUROLITE КУ-2-8 C100C по по по по Ca2+ Mg2+ Са2+ Mg2+ 81,3 79,4 80,2 76,4 85,6 83,1 82,9 79,4 97,3 100,0 89,5 100,0 81,5 84,1 77,5 82,3 80,9 85,6 80,1 84,7 82,6 87,0 79,6 85,3 85,3 88,1 83,6 86,5 87,2 93,4 85,0 90,1 87,0 94,6 84,5 89,9 82,8 89,5 89,5 94,7 98,8 100,0 95,9 98,7 5 43183 6 Продовження таблиці 12 13 14 15 н.р. 10 10 10 300 1300 1300 1300 100 400 400 400 300 1300 1300 1300 105 380 400 420 100,0 99,0 99,5 99,8 99,0 99,1 99.8 99,8 10,5 10,1 10,5 10,7 100,0 80,7 81,2 82,3 100,0 82,4 81,9 83.2 100,0 81,7 82,1 81,9 де н.р. - насичений розчин Комп’ютерна верстка М. Ломалова Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 99,4 80,0 78,9 80,7