Спосіб підготовки води

1 Спосіб підготовки води, що включає фільтрацію вихідної води через два послідовно з'єднаних між собою Н-катюнітових фільтри першого і другого ступенів та послідовну регенерацію фільт Запропонована корисна модель відноситься до катюнообмінної технології підготовки (знесолення) води, яка може бути використана для демінералізаци води в галузі теплоенергетики Відомий спосіб підготовки води двуступеневим Н-катюнуванням вихідної води, в якому вихідну воду послідовно пропускають (фільтрують) зверху вниз через фільтри першого та другого ступенів, завантажених катюнообмінною смолою Фільтрацію води у цьому способі здійснюють до проскока ІОНІВ натрію у готовій воді, яка виходить після фільтра другого ступеня Регенерацію фільтрів здійснюють регенераційним розчином сірчаної кислоти послідовно спочатку регенераційний розчин пропускають через фільтр другого ступеня, а далі через фільтр першого ступеня Використовують протитечійний спосіб регенерації, в якому регенераційний розчин в обох фільтрах подають протитечійно до ходу води, тобто воду в обох фільтрах подають зверху вниз а регенераційний розчин в обох фільтрах подають знизу вверх (1) Відомий також спосіб підготовки води, який включає фільтрацію вихідної води через два послідовно з'єднаних між собою Н-катюнітових фільтра першого і другого ступенів, та послідовну регенерацію фільтрів регенераційним розчином кислоти, який подають у фільтр другого ступеня паралельнотечійно до ходу води Фільтрацію води у цьому способі також здійснюють до проскока ІОНІВ натрію у готовій воді, тоб рів регенераційним розчином кислоти, який подають у фільтр другого ступеня паралельнотечійно до ходу води, який відрізняється тим, що фільтрацію вихідної води здійснюють до проскоку ІОНІВ кальцію на виході води з фільтра першого ступеня і регенерацію цього фільтра здійснюють протитечійно до ходу води регенераційним розчином, який виходить після паралельнотечійної регенерації фільтра другого ступеня 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що як кислоту використовують сірчану кислоту то у воді, яка виходить після фільтра другого ступеня У цьому способі використовують паралельно течійний спосіб регенерації, в якому регенераційний розчин в обох фільтрах подають паралельно до ходу вихідної води, тобто воду в обох фільтрах подають зверху вниз і регенераційний розчин в обох фільтрах подають також зверху вниз Причому, воду спочатку подають у фільтр першого ступеня а потім у фільтр другого ступеня, а регенераційний розчин подають спочатку в фільтр другого ступеня а потім у фільтр першого ступеня (1) Недоліком відомих способів підготовки води є підвищені випрати регенераційного розчину на регенерацію фільтрів та значний викид солей в каналізацію Ці недоліки обумовлені викидом в каналізацію перших порцій регенераційного розчину, який виходить з фільтра другого ступеня і який неможливо подавати у фільтр першого ступеня через наявність у цьому розчині високої концентрації ІОНІВ кальцію, які створюють небезпеку кристалізації сульфату кальцію у фільтрі першого ступеня Висока концентрація ІОНІВ кальцію у регенераційному розчині після фільтра другого ступеня обумовлена тим, що фільтрацію води здійснюють до проскоку ІОНІВ натрію у готовій воді, яка виходить після фільтра другого ступеня, і, таким чином, матриця Нкатюніту фільтра другого ступеня містить значну КІЛЬКІСТЬ ІОНІВ кальцію В процесі регенерації іони кальцію на матриці катюніту замінюються воднем і переходять в регенераційний розчин, що саме і CM CO 7362 робить неможливим використання перших порцій Ця обставина також дозволяє зменшити вирегенераційного розчину для регенерації фільтра трати регенераційного розчину на регенерацію першого ступеня. Тому перші порції регенераційфільтра першого ступеня, тому що він в значній ного розчину, які виходять з фільтра другого стумірі відновлюється регенераційним розчином, пеня викидають в каналізацію отриманим після регенерації фільтра другого ступеня, який містить іони натрію та магнію Крім того, використання паралельнотечійної регенерації фільтра першого ступеня погіршує Ця обставина також дозволяє застосувати на умови очистки води у цьому фільтрі, тому що вода другому ступені фільтрації води паралельно течійспочатку зустрічається з найбільш повно відновний спосіб регенерації з використанням більш проленим верхнім шаром катюніту, а далі - з менше стого по конструкції та обладнанню паралельно відновленим нижнім шаром катюніту цього фільттечійного фільтра другого ступеня ра Це обумовлює швидкий проскок ІОНІВ кальцію Разом з цим, використання запропонованого на фільтр другого ступеня, погіршення умов його заявником комбінованого способу регенерації фіроботи, зниження обмінної ємності та підвищення льтрів спочатку паралельно течійного способу витрат регенераційного розчину на регенерацію регенерації фільтра другого ступеня а далі протиобох фільтрів течійного способу регенерації фільтра першого ступеню обумовлює можливість зм'якшення умов В основу корисної моделі поставлено задачу регенерації фільтра першого ступеня та зниження удосконалення відомого способу підготовки води, витрат регенераційного розчину на його регенерау якому шляхом зміни умов процесу фільтрації цію, а також поліпшення умов фільтрації води та води та регенерації Н-катюніту, забезпечується збільшення терміну роботи фільтра другого ступеможливість зниження витрат регенераційного розня Через те, що вихідна вода спочатку зустрічачину та зниження викидів солей в каналізацію ється з найменше відновленим верхнім шаром Поставлена задача вирішується тим, що у вікатіонну, а далі - з більше відновленим нижнім домому способі підготовки води, що включає фільшаром катюніту фільтра першого ступеня, і далі трацію вихідної води через два послідовно з'єдназі ще краще відновленим катюнітом фільтра другоних між собою Н-катюнітових фільтра першого і го ступеня другого ступенів, та послідовну регенерацію фільтрів регенераційним розчином кислоти, який поТехнічний результат способу заключається в дають у фільтр другого ступеня паралельно течійпідвищенні економічності і екологічної безпеки но до ходу води, згідно із запропонованим процесу шляхом зменшення витрат регенераційспособом, фільтрацію вихідної води здійснюють до ного розчину на регенерацію фільтрів, викориспроскоку ІОНІВ кальцію на виході води з фільтра тання перших порцій регенераційного розчину, першого ступеня і регенерацію цього фільтра здійотриманого після регенерації фільтра другого стуснюють протитечіино до ходу води регенераційним пеня, на регенерацію фільтра першого ступеня, та розчином, який виходить після паралельно течійвиключення викидав в каналізацію цих перших ноі регенерації фільтра другого ступеня Як кислопорцій регенераційного розчину ту використовують сірчану кислоту Запропонований спосіб включає наступні стаЗапропонований спосіб забезпечує Ді" - зменшення витрат регенераційного розчину - фільтрацію вихідної води через два послідона регенерацію фільтрів першого та другого стувно з'єднаних між собою Н-катюнітових фільтра пенів, першого і другого ступенів Причому, фільтрацію - збільшення терміну роботи фільтра другого вихідної води здійснюють до проскоку ІОНІВ кальступеня, цію на виході води з фільтра першого ступеня, - покращення екологічної безпеки шляхом - послідовну регенерацію фільтрів регенеразниження викидів розчину солей в каналізацію ційним розчином кислоти, який спочатку подають у Фільтрація води до проскоку ІОНІВ кальцію на фільтр другого ступеня паралельно течійно до виході води з фільтра першого ступеня створює ходу води, а далі регенераційний розчин, який такі умови, що після стадії очищення води метовиходить після фільтра другого ступеня, подають дом фільтрації Н-катюніт фільтру другого, по ходу на фільтр першого ступеня протитечіино до ходу води, ступеня знаходиться виключно в натрієве води Регенерація фільтрів включає операції розмагнієвій формі і, практично, не містить ІОНІВ кальпушування катюніту зм'якшеною водою, власне цію, а Н-катюніт фільтру першого, по ходу води, регенерацію фільтрів регенераційним розчином ступеня знаходиться виключно в кальцієвій формі сірчаної кислоти і відмивання катюніту водою від Ця обставина полегшує регенерацію фільтра регенераційного розчину сірчаної кислоти другого ступеня регенераційним розчином в проОсновні параметри фільтрів розраховують вицесі якої, іони натрію та магнію матриці катюніту ходячи із продуктивності установки з урахуванням легко замінюються іонами водню і переходять в швидкості фільтрації у фільтрі першого ступеня регенераційний розчин, що дає можливість вико15-25м/годину, другого ступеня - 30-40м/годину та ристати перші порції регенераційного розчину пісвиходячи із об'єму завантаження сильнокислотноля фільтру другого ступеня для регенерації фільтго універсального катюніту КУ-2-8 Об'єм завантара першого ступеня і не викидати їх в каналізацію ження фільтрів першого та другого ступенів розраРегенераційний розчин після фільтра другого стуховують виходячи із співвідношення концентрації пеня, який спочатку містить суміш катіонів натрію, ІОНІВ кальцію у ВИХІДНІЙ ВОДІ ДО загальної концентводню та магнію, по закінченні регенерації фільтра рації катіонів з урахуванням робочої обмінної ємдругого ступеня являє собою розчин кислоти ності катюніту і продуктивності установки Зважують також на обставину, поставлену в основу 7362 водять через розподілювач Спочатку здійснюють запропонованого способу, згідно з якою іони кальрозпушування катюніту у фільтрі 1 зм'якшеною цію затримуються катюнітом фільтру першого стуводою, яку подають через засувку 17 і виводять пеня, а у фільтр другого ступеня потрапляє лише через засувку 18 Далі засувку 18 закривають, відрешта катіонів (переважно іони магнію та натрію ), кривають засувки 14, 19, 20 і здійснюють розпушуякі залишаються після видалення ІОНІВ кальцію у вання катюніту у фільтрі 2 Після розпушування, фільтрі першого ступеня Об'єм катюніту для зазасувки 17, 20 закривають При наявності витравантаження фільтру другого ступеня розраховують томіра на кожному із фільтрів розпушування можтаким чином, щоб він забезпечив повне поглинанна здійснювати одночасно обох фільтрів, при цьоня всієї решти катіонів, що залишилися, аж до виму витрати води на розпушування регулюються ключення установки на регенерацію, яке здійснюзасувками 17 і 20 Швидкість води при розпушують по факту проскоку катіонів кальцію у фільтраті ванні 10-15 м/годину Тривалість розпушування 20після виходу води з фільтру першого ступеня бі30 хвилин льше 20мкг екв/л Після розпушування здійснюють власне регеЗапропонований спосіб пояснюється кресленнерацію фільтрів спочатку здійснюють регенераням схеми установки очистки води та регенерації цію фільтра 2 паралельно течійно до ходу води фільтрів і конкретним прикладом здійснення спо(тобто потоком регенераційного розчину зверху собу вниз), а далі здійснюють регенерацію фільтра 1 На схемі показані фільтр 1 першого ступеня протитечійно до ходу води (тобто потоком регенета фільтр 2 другого ступеня, завантажені катюніраційного розчину знизу вверх) Для цього відкритом КУ-2-8 в Н-формі, дренаж 3,4, трубопроводи вають засувки 21, 19, 14, 22 і регенераційний розвходу води 5 на очистку, виходу очищеної води 6, чин сірчаної кислоти подають зверху у фільтр 2 входу 7 та виходів 8,9 зм'якшеної води на розпучерез його верхній розподільний пристрій і вивошування, входу 10 та виходу 11 регенераційного дять знизу через його нижній дренаж і відкриту розчину сірчаної кислоти, входу 12 зм'якшеної возасувку 19 Далі регенераційний розчин після фіди на відмивання фільтра 2, і засувки 13-25 льтра 2 через відкриті засувки 19, 14 подають зниПриклад Вихідну воду, яка містить солі кальзу у фільтр 1 і виводять його через верхній дренаж цію, магнію та натрій подають через трубопровід 5 фільтру 1 і відкриту засувку 22 Швидкість регенеі відкриту засувку 13 зверху у фільтр 1 першого раційного розчину становить 10-15м/годину Питоступеня Вода проходить зверху вниз фільтр 1 зі ма витрата сірчаної кислоти становить 1,05-1,15 швидкістю 15-25м/годину, виходить з фільтра 1 і від стехіометрії (залежно від концентрації ІОНІВ через відкриті засувки 14,15 поступає зверху у кальцію у ВИХІДНІЙ воді) Спочатку пропускають фільтр 2 другого ступеня, проходить фільтр 2 зве40% загальної КІЛЬКОСТІ регенераційного розчину рху вниз зі швидкістю 30-40м/годину і далі готова кислоти у вигляді 1%-ного розчину, далі 40% - у зм'якшена вода виходить з фільтра 2 через трубовигляді 2%-ного розчину Решту регенераційного провід 6 і відкриту засувку 16 В процесі фільтрації розчину пропускають у вигляді 5%-ного розчину Н-юни матриці катюніту КУ-2-8 замінюються на кислоти Після закінчення регенерації засувки 2 1 , іони кальцію, магнію та натрію Процес фільтрації 22 закривають здійснюють до проскоку ІОНІВ кальцію на виході води з фільтра 1 Для цього воду на виході фільтПісля власне регенерації фільтрів здійснюють ра 1 періодично аналізують на вміст кальцію При відмивку фільтрів 1,2 від регенераційного розчину наявності ІОНІВ кальцію в КІЛЬКОСТІ >20МКГ екв/л на Відмивку фільтра 1 здійснюють при відкритих завиході води з фільтра 1 обидва фільтра 1, 2 зуписувках 13, 23 вихідною водою, яку подають зі швиняють на регенерацію Для цього засувки 13 і 16 дкістю 10-15м/годину до досягнення кислотності, закривають яка відповідає кислотності фільтрату в робочому режимі фільтра 1 Відмивку фільтра 2 здійснюють Регенерація фільтрів включає операції роззм'якшеною водою при цьому, якщо використовупушування катюніту зм'якшеною водою, регенерають зм'якшену воду після відмивки фільтра 1 відції регенераційним розчином сірчаної кислоти і кривають засувки 13, 14, 15, 24 а якщо використовідмивання катюніту від регенераційного розчину вують зм'якшену воду з паралельно працюючого сірчаної кислоти блоку фільтрів або із бака зм'якшеної води відкриРозпушування катюніту здійснюють зм'якшевають засувки 25, 15, 24 і відмивку фільтра 2 здійною водою, яку подають на фільтри 1, 2 із збірника снюють паралельно з відмивкою фільтра 1 Після зм'якшеної води або із трубопроводу зм'якшеної відмивки, засувки 24, 23, 15 і 25 закривають води працюючого блоку Н-катюнітових фільтрів Воду у фільтри подають знизу вверх, звідки її ви 7362 Комп'ютерна верстка М Мацело 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 - 4 2 , 01601