Спосіб регенерації nа-катіонітного фільтра

Способ регенерации Na-катионитного фильтра в процессе умягчения воды, включающий пропускание через фильтр раствора п о в а р е н н о й соли с получением отработанного регенерационного раствора, осаждение из последнего солей жесткости раствором содовощелочной смеси и возврат очищенного регенерационного раствора на повторную регенерацию Na-катионитного фильтра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что часть очищенного регенерационного раствора подают на стадию приготовления раствора содовощелочной смеси. С > ю Изобретение относится к области обработки природных и сточных вод и может быть использовано в теплоэнергетике, химической и других отраслях промышленности, потребляющих умягченную воду. В настоящее время 'умягченную воду получают фильтрованием через катионитные фильтры, регенерацию которых проводят раствором хлорида или сульфата натрия И]. Недостатком метода является сброс отработанного регенерационного раствора в водоемы, что приводит к загрязнению окружающей среды. Известен способ малоотходной регенерации катионита раствором поваренной со* ли {2]. Нейтральные солевые растворы от регенерации катионитных фильтров выпа ривают, а полученный концентрат эахороняют. Недостатком способа является загрязнение окружающей среды захороняемым концентратом и обработка концентрата, связанная с использованием дорогостоящих нержавеющих сплавов в выпарных аппаратах. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является с п о с о б р е г е н е р а ц и и катионита [3], выбранный нами в качестве прототипа. Способ предусматривает регенерацию Na-катионитных фильтров раствором хлорида натрия после умягчения воды, обработку отработанного регенерационного раствора предварительно полученным реагентом-осадителем (содовощелочной 00 о 12892 смесью) при рН 9,5-10,5; отделение образовавшегося осадка и использование его в качестве фильтрующего материала, нейтрализацию осветленного регенерационного раствора и его повторное использование. Реагент-осадитель готовят, например, растворяя хлорид натрия в осветЛРННОЙ исходной или умягченной воде. Однако вследствие использования воды для получения раствора реагента-осадителя происходит естественное разбавление регенерационного раствора и увеличение его объема. Это, в свою очередь, приводит к необходимости применения выпарных аппаратов, что ведет к значительным затратам или требуется постоянное добавление сухого хлорида натрия для укрепления регенерационного раствора и сброс избыточной части регенерационного раствора в водоем. Таким образом, известный способ ведет к перерасходу хлорида натрия, и, как следствие, к загрязнению окружающей среды солями. Изобретение направлено на повышение степени использования реагентов за счет уменьшения расхода хлорида натрия на регенерацию и предотвращение загрязнения водоемов солями. Предложенный способ регенерации катионитных фильтров состоит в том, что катионит после умягчения воды регенерируют раствором соли щелочного металла, отработанный регенерационный раствор обрабатывают растворами реагентов-осадителей, удаляют полученный осадок солей жесткости, фильтрат нейтрализуют кислотой и используют для следующей регенерации. Способ отличается от известного применением в качестве растворителя реагентов-осадителей регенерационного раствора, что уменьшает расход реагентов, используемых для регенерации катионита, полностью прекращает сброс солевых стоков в водоемы за счет сохранения постоянной концентрации регенерационного раствора. На чертеже представлена схема осуществления способа, где 1 - ионообменный фильтр; 2 - реактор-отстойник; 3 - емкость раствора щелочи; 4 -емкость раствора соды; 5 - емкость раствора кислоты; 6 - сборник очищенного регенерационного раствора; 7 песчаный фильтр; 8 - вакуумфильтр. На данной установке были осуществлены опыты по умягчению воды ионообменным методом с переработкой отработанного регенерационного раствора и повторным его использованием для очередной регенерации. П р и м е р 1. (по предлагаемому способу). Исходную воду, содержащую 3 мг-экв/л 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 солей кальция и 1,5 мг-экв/л солей магния, фильтруют со скоростью 10 м /м 2 -ч через ионообменный фильтр, загруженный 300 мл катионита КУ-2 в Na-форме до проскока солей жесткости 0,1 мг-экв/л. Регенерацию катионита проводили 8%-ным раствором хлорида натрия. Динамическая обменная емкость катионита, при расходе хлорида натрия 120 г на 1 г-экв сорбированных катионитов жесткости составила 800 мг-экв/л ионита. Объем отработанного регенерационного раствора составил 341 мл. Содержание катионов в нем Сса = 481 мг-экв/л, СМд 2 + = 223 мг-экв/л, CNa + = 664 мг-экв/л. Используя для осаждения катионов жесткости 10%-ный раствор соды (79 мл) и 20%-ный раствор щелочи 16,4 мл (приготовление на исходном регенерационном растворе, содержащем 1384 мг-экв/л хлорида натрия) при соотношении Сса2+ : Сма2соз ш =1:1 и Смд2+ : CNaOH = 1:1,3, получим 436,4 мл суспензии с концентрацией хлорида натрия 1380 мг-экв/л. После удаления осадка с влажностью 50% и нейтрализации избытка щелочи в осветленном регенерационном растворе 16,2 мл 5% HCI, приготовленной на исходном регенерационном растворе, получим 438 мл с концентрацией хлорида натрия 1390 мг-экв/л. Следовательно, концентрация очищенного регенерационного раствора осталась практически такой же. как и исходного, а объем увеличился на 97 мл, из которых необходимо 79 мл для приготовления раствора соды, 18 мл для приготовления растворов щелочи и кислоты. Таким образом, объем и концентрация очищенного регенерационного раствора осталась такими же как были в исходном регенерационном растворе. Для получения сравнительных данных в адекватных условиях была проведена очистка воды по способу, описанному в лрототипе. Конкретный пример приводится ниже. П р и м е р 2 (по прототипу). Насыщение, регенерацию катионита и обработку садовощелочной смесью отработанного регенерационного раствора проводили аналогично вышеприведенному примеру, однако для приготовления растворов реагентов-осадителей использовали очищенную или умягченную воду. После обработки отработанного регенерационного раствора, удаления осадка карбоната кальция и гидроксида магния и нейтрализации избытка щелочи получили 438,0 мл осветленного р е г е н е р а ц и о н н о г о раствора с концентрацией хлорида натрия 1094 мгэкв/л. Следовательно объем очищенного 12892 ложенный способ позволяет повысить степень использования хлорида натрия на 2 0 25% и п р е к р а т и т ь сброс и з б ы т к а регенерационного раствора, составляющий Сравнительный анализ известного спо- 5 15-25% от всего объема регенерационного соба и предлагаемого показывает, что предраствора на каждую регенерацию. регенерационного раствора увеличился в 1,28 раза при одновременном снижении концентрации хлорида натрия в 1,25 раза. очищі//уіиг регемірйциом'#** Soda разбор tsce s~ S~s Soda. Упорядник Замовлення 4088 Техред М.Моргентал Коректор М.Керецман Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл м 8 ' Відкрите акціонерне товариство "Патент", м, Ужгород, вул.ГагарІна, 101