Електрохімічний спосіб пом’якшення води

Электрохимический способ умягчения воды в диафрагменном электролизере, включающий раздельное выведение анолита и католита. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что умягчаемую воду перед электролизом известкуют, свежеобразованный осадок гидроокиси магния карбонизуют углекислым газом, образовавшийся при этом гидрокарбонат магния смешивают с осветленной водой, образовавшейся после известкования, и направляют в электролизер, а образовавшийся после электролиза осадок гидроокиси магния рециркулируют на стадию карбонизации, а анолит направляют на стадию известкования. С > Изобретение относится к способам умягчения воды путем электролиза и может быть использовано в водо подготовке и для очистки сточных вод. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ умягчения воды путем электролиза в диафрагменном электролизере, включающем раздельное выделение анолита и католита с отстаиванием католита перед смешиванием с анолитом [1]. Недостатком этого способа является то, что высокая эффективность умягчения может быть достигнута только по ионам магния. Степень умягчения по ионам кальция определяется концентрацией карбонатионов в растворе, так как гидроокись кальция, образование которой возможно в обрабатываемом растворе, относительно хорошо растворимое соединение. Авторы поставили перед собой задачу провести предварительную обработку умягчаемой воды таким образом, чтобы более эффективно высадить ионы Са(И) при электрохимической обработке. При этом технология должна быть бессточной. Поставленная задача решается способом, включающим известкование, карбонизацию свежеосажденной гидроокиси магния углекислым газом с целью перевода Мд(ОН)2 в гидрокарбонат магния Мд(НСОз)г. электрохимическое умягчение осветленной воды, смешанной с гидрокарбонатом магния в электролизере, и возврат анолита на повторную обработку. Отличительным признаком заявляемого способа является то, что авторы предлагают перед электролизом проводить предварительную обработку умягчаемой воды известью и карбонизованной углекислым газом гидроокисью магния. ю оо оо О 12988 Заявителями на стадии предварительной обработки воды экспериментально обнаружено новое свойство раствора, заключающееся в том, что свежеобразованный осадок в виде взвеси гидроокиси магния 5 способствует повышению растворимости углекислого газа. Это свойство использовано авторами для осуществления конверсии и транспорта карбонатов из углекислого газа в обрабатываемый раствор. При насыщении 10 углекислым газом суспензии Мд(ОН)2 осуществляется реакция Мд(ОН)2(т) + 2СО2(г) - Мд(НСОзЬ(р) Полученный при этом карбонат магния является переносчиком карбонат-ионов в 15 умягчаемый раствор. При электрохимиче ском умягчении за счет генерации в катод ной камере гидроксил-ионов весь кальций, присутствующий в растворе, будет осаж даться в виде СаСОз, а магний - в виде 20 Мд(ОН)2. Очевидно, что в этом случае выса дится большее количество ионов кальция, чю и приводит к повышению степени очист ки. В соответствии с гидравлической класси фикацией рыделяют Mg(0H0)2 и возвращают 25 на карбонизацию, Днолит, представляющий собой кислый неумягченный раствор, возвра щают на стадию известкования, что позволит обеспечить высокую степень умягчения при бессточном процессе. 30 На фиг. изображена принципиальная схема умягчения воды предлагаемым способом. Исходная сточная воды подается на известкование (1). Осадок гидроокиси магния карбонизуется углекислым газом в реак- 35 торе (2}. Образовавшийся гидрокарбонат магния смешивается с осветленной водой после известкования и подается в электролизер (3). При электрохимическом подщелачивании раствора происходит выпадение нерастворимых осадков СаСОз и Мд(ОН)г. При гидравлической классификации осадков отделяется осадок Мд(ОН)г, который подается на карбонизацию. Умягченную воду из катодных камер подают потребителю, а анолит возвращают на известкование (1). Пример. Сточная вода Na-катионитовых фильтров состава (r/дмЗ): NaCI - 15; СаСІ2 - 2,98; МдСІг - 1.91; CaS04 - 0,35; Жисх. e 98,94 мг-экв/дм3 в количестве 2 л/ч подается на известкование. Осадок гидроокиси магния отделяется и направляется на карбонизацию. Образовавшийся гидрокарбонат магния смешивается с осветленной водой после известкования, полученный раствор подается в электролизер. Электролизер представляет собой трехкамерный аппарат с вертикально расположенными катодами и анодами. Аноды представляют собой камеру с графитовым стержнем внутри. Площадь электродов 15,3 см2, объем камер 61,2 см . Плотность тока при умягчении 0,66 А/см , напряжение 10 В. Жесткость умягченной воды (католита) 1,5 мг-экв/дм3. Анолит возвращают на известкование, осадок гидроокиси магния - на корбонизацчю. Результаты приведены в таблице. Использование предлагаемого способа позволит повысить степень умягчения обрабатываемой воды с высокой жесткостью почти в три раза при бессточном процессе. Способ Единицы измерения Жесткость исходной воды Известный Предлагаемый мг-экв/дм3 148,0 98,0 Жесткость умягченной воды 93,2 1,5 12988 Упорядник Замовлення 4093 Техред М.Моргентал Коректор М. Керецман Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254С55, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Відкрито акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101