Спосіб демінералізації та пом’якшення шахтних вод

Реферат: Спосіб демінералізації та пом'якшення шахтних вод включає розділення та вилучення з води сульфатів і хлоридів, пом'якшення води. Воду пропускають послідовно через аніонообмінний фільтр в хлоридній формі та аніонообмінний фільтр в основній або карбонатній формі з подальшим відстоюванням та фільтруванням води. UA 101941 U (12) UA 101941 U UA 101941 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до методів очистки шахтних вод з підвищеним рівнем мінералізації, жорсткості та лужності до показників, що відповідають вимогам для технічної води в системах охолодження в промисловості, енергетиці та комунальних господарствах. Традиційно для стабілізаційної обробки води щодо сольових відкладень для систем охолодження використовують різноманітній стабілізаційні добавки-антискаланти на основі 5 поліфосфатів або фосфонатів (Патент США 5182028, МКИ C02F 5/08, опубл. 16.01.93), 7 реагентне пом'якшення води (Патент України 70457 МПК C02F 1/52, B01D 21/00, опубл. 5 15.10.04) та натрій-катіонне пом'якшення води (А. с. СРСР 1638125, МКИ C02F 1/42, опубл. 30.03.91). Недоліками цих методів є те, що антискаланти ефективні лише при значеннях 3 2 карбонатного індексу нижче 37 (мг-екв/дм ) . В шахтних водах даний показник значно вищий. При реагентному та натрій-катіонному пом'якшенні шахтних вод з них видаляються катіони кальцію та магнію, але концентрація сульфатів та хлоридів залишається високою, що обумовлює високу корозійну активність води щодо металів. Найближчим за суттю до корисної моделі є спосіб стабілізаційної обробки води, оснований на пропусканні води через аніоніт в основній або карбонатній формі з подальшим відстоюванням в просвітлювачі із завислим шаром осаду та доочищення при фільтруванні (Патент України №77575 МПК (2013.01) C02F 5/00, опубл. 25.02.2013, бюл. № 4). До недоліків даного методу слід віднести те, що на аніоніті в основній формі одночасно сорбуються хлориди і сульфати. Після регенерації іоніту лугом або содою отримують розчини, які містять суміш реагентів - луг, хлорид та сульфат натрію. Це ускладнює переробку регенераційних розчинів електродіалізом. При електролізі даних розчинів отримують луг в катодній області та суміш соляної, сірчаної кислоти і активного хлору в анодній камері. В основу корисної моделі поставлена задача пом'якшення шахтних вод з одночасним видаленням та розділенням хлорид та сульфат аніонів, що забезпечить ефективну переробку регенераційних розчинів електрохімічними методами. Поставлена задача вирішується тим, що в способі демінералізації та пом'якшення шахтних вод, який включає розділення та виділення з води сульфат- та хлорид-аніонів, а також її пом'якшення, згідно з корисною моделлю, воду послідовно пропускають через аніоніт в хлоридній формі та аніоніт в основній чи карбонатній формі, а далі через просвітлювач із завислим шаром осаду та механічний фільтр. Суть способу полягає в тому, що шахтні води, крім іонів жорсткості та гідрокарбонатів, 3 містять сульфати в концентраціях до і вище 1000 мг/дм , хлориди з концентраціями від 100 3 3 3 мг/дм до 2000 мг/дм і вище. Жорсткість і лужність при цьому сягають 8-35 мг-екв/дм . Тому при стабілізаційній обробці доцільно на першій стадії аніонування на аніоніті в хлоридній формі сорбувати сульфат-аніони, які мають селективність, вищу за хлориди, і добре з ними розділяються. На аніоніті АВ-17-8 обмінна динамічна ємність до проскоку сягає 800-1300 г3 екв/м . Сорбцію ведуть до проскоку сульфатів. Тому після першої стадії аніонування вода не містить сульфатів. На другій стадії аніонування на аніоніті в основній чи карбонатній формі відбувається сорбція хлоридів з одночасним підлужненням розчину. Підлужена вода при відстоюванні в реакторі чи просвітлювачі із завислим шаром осаду пом'якшується за рахунок утворення нерозчинних карбонату кальцію та гідроксиду магнію. Після відділення осаду відстоюванням та 3 фільтруванням отримували пом'якшену воду з жорсткістю