ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Бессточные методы умягчения воды катионированием с утилизацией стоков непосредственно в процессе обработки воды из "Высокоэффективные методы умягчения, опреснения и обессоливания воды " Основной предпосылкой при разработке бессточных способов умягчения воды, рассматриваемых ниже, стал качественно иной подход к решению данной проблемы не обработка образующихся стоков путем создания дополнительных установок, а ликвидация их в самом процессе очистки воды [12—15]. [c.21] В зависимости от конкретных условий и состава обрабатываемой воды для ее глубокого умягчения используется Na- или Ы-ка тионирование (рис. 1.3). [c.21] Исследования показали, что в этом режиме обменные емкости катионитов СК-1 и КБ-4 составляют соответственно 400—500 и 2500—3000 г-экв/м . Таким образом, возврат стоков в осветлитель исходной воды позволяет исключить образование сбросных стоков в самом процессе обработки воды. [c.22] Исходная вода поступает в осветлитель 1 (рис. 1.3), куда одновременно дозируются растворы коагулянта, соды, суспензии извести, а также подается ОРР Ыа-катионитного фильтра 5. [c.22] Осветленная и частично умягченная в осветлителе вода собирается в бак 2, из которого забирается насосом 3 и последовательно фильтруется (сверху вниз) через механический 4 и Na-катионитный 5 фильтры. Умягченная вода подается потребителю ОРР собирается в бак 6, откуда насосом 7 подается в осветлитель (при использовании для регенерации Ыа-катнонитного фильтра поваренной соли), или сначала пропускается через сатуратор 8 (если для регенерации используется раствор сульфата натрия), а затем подается в осветлитель. [c.22] Отличие двух схем а и б, приведенных на рис. 1.3, состоит в том, что по первой по двухпоточной схеме проводится процесс регенерации, а по второй — процесс обработки. [c.22] На рис. 1.3,а умягчение воды осушествляется пропусканием ее через фильтр сверху вниз. Регенерация при этом производится подачей раствора натриевой соли двумя потоками — сверху и снизу с отводом отработавшего раствора из верхней части ионитной загрузки с помощью установленной здесь дренажной системы. Двухпоточный Ыа-катионитный фильтр (рис. 1.3,6) работает по-иному. Здесь обрабатываемая вода подается в фильтр двумя потоками — сверху и снизу, а умягченная вода отводится из средней части. Регенерация катионитного фильтра осуществляется пропусканием регенерационного раствора в фильтр по направлению сверху вниз. [c.22] При регенерации Ыа-катионитного фильтра хлористым натрием р=0, а при регенерации Na2S04 p=0,9-f-l,l, причем с повышением концентрации сульфата натрия в ОРР значение р растет. Для технических расчетов можно принимать р=1. [c.23] Так как при известковании остаточная жесткость бывает значительно больше, чем при содоизвестковании, а солесодержание умягченной воды и предельная щелочность исходной воды зависят, главным образом, от удельного расхода соли, подаваемой на регенерацию, то необходимо попользовать схему рис. 1.3,а, которая позволяет снизить удельный расход соли до т=1,4ч-1,6 г-экв/г-экв, при этом необходимо применять катионит КУ-2. [c.23] В бессточных схемах умягчения воды с утилизацией ОРР непосредственно в процессе обработки воды соотношение концентрации ионов Na н a+Mg перед катионитным фильтром увеличивается, что приводит к снижению обменной емкости катионита. [c.24] С целью снижения удельного расхода кислоты ниже стехиометрического и уменьшения высоты загрузки катионита в буферном фильтре необходимо собирать начальную порцию кислой части умягченной воды и повторно использовать ее для собственных нужд (взрыхление, отмывка катионита от продуктов регенерации и ириготовление РР) [16, 17]. Это позволяет, с одной стороны, снизить удельный расход кислоты на регенерацию фильтра ниже стехиометрического, а с другой, уменьшить количество кислоты, поступающей на буферный фильтр, и тем самым уменьшить его загрузку. [c.25] Как следует из этой формулы, с увеличением удельного расхода кислой умягченной воды на собственные нужды и ее средней кислотности уменьшается удельный расход свежей кислоты на регенерацию. Так, например, при значениях Рс.н=10 м /м , [Н]ср=10. мг-экв/л, раб = 400 г-экв/м получаем удельный расход свежей кислоты 0,75 г-экв на 1 г-экв удаляемых ионов Са и Mg. [c.25] Как следует из рис. 1.3,s., в этой схеме отдельный механический фильтр отсутствует. Функции механического фильтра здесь выполняют Н-катионитовые фильтры. Проведенные лабораторные исследования, а также опыт эксплуатации так называемых механических Н-катионитных МП-фильтров в промышленных установках показывают, что они всегда срабатываются как ионнтиые фильтры, т. е. грязеемкость этих фильтров используется не до конца. Следует отметить, что грязеемкость таких фильтров при полном использовании ее значительно превышает соответствующий показатель обычных механических фильтров. Это достигается за счет того, что некоторое количество шлама в фильтре задерживается в ионной форме вследствие растворения его кислотой, образующейся при Н-катионировании. [c.25] Обработанный РР после сатуратора содержит в основном ионы Са, Na, SO4 и ОН. При этом ионы Mg практически отсутствуют ввиду высокой остаточной гидратной щелочности раствора. [c.26] Отработавший РР насыщен aS04 и Са ОН)г Са на.ходятся в равновеспи как с SO4, так и ОН. Отсюда следует, что при данных условиях между концентрациями ОН и SO4 имеется жесткая зависимость. Указанную взаимосвязь можно установить следующим образом. [c.26] По уравнению (1.58) выполнен расчет состава ОРР после сатуратора (рис. 1.6). Кривые 1 показывают изменения [Са], 2 —[ОН], J —[SO4], 4 — NaOH. Индексы а соответствуют произведению растворимости сульфата кальция и гидроокиси магния, приведенному в [19], а индексы б — в [20]. [c.27] Вернуться к основной статье