Способ сорбционной очистки воды от железа

 

Использование: изобретение относится к области водоподготовки, а именно к способам сорбционной очистки воды от железа. Сущность изобретения: для осуществления способа сорбционной очистки воды от железа, включающем сорбцию катионитом и последующую регенерацию отработанного сорбента, ведут на сильнокислотном катионите КУ-2-8 в Na- и Н-форме, который предварительно обрабатывают раствором соли железа, а затем раствором гидроксида натрия. При этом во всем слое катионита, а не только на его фильтрующей поверхности образуется каталитическая пленка гидроксидов железа, способствующая глубокому обезжелезиванию воды. Регенерацию катионита ведут реагентами: бикарбонатом натрия, солями железа и гидроксидом натрия. 2 табл.

Изобретение относится к области водоподготовки, в частности к технологии очистки производственного конденсата и питательной воды для котлов высокого и низкого давления.

Известен способ сорбционной очистки воды от железа путем ее фильтрации через сорбент, в частности через слой фильтровальной байки [1].

Недостатком этого способа является невысокая степень обезжелезивания (70-80%), что не обеспечивает нормативной концентрации железа в очищенной воде. Остаточное содержание железа в очищенной воде составляет 81-97 мкг/л.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ сорбционной очистки воды от железа фильтрацией через сульфоуголь в Н-форме с последующей регенерацией отработанного сорбента кислотным реагентом [2].

К недостаткам этого способа относится низкая степень обезжелезивания воды (60-70%) при исходном содержании железа в воде 150 - 350 мкг/л, а также применение агрессивного кислотного реагента на стадии регенерации отработанного сорбента.

Основная задача изобретения заключается в создании способа обезжелезивания воды позволяющего осуществлять глубокую очистку воды от железа (менее 50 мкг/л), а также исключения из процесса регенерации кислотного реагента.

Для решения поставленной задачи в способе сорбционной очистки воды от железа, включающем сорбцию катионитом КУ - 2 - 8 и последующую регенерацию отработанного сорбента, причем очистку ведут сильнокислотным катионитом КУ-2-8 в Na- или H- форме, который предварительно обрабатывают раствором соли железа (например хлоридом трехвалентного железа или сульфатом двухвалентного железа), а затем раствором гидроксида натрия. При этом во всем слое катионита, а не только на его фильтрующей поверхности образуется каталитическая пленка гидроксидов железа, способствующая глубокому обезжелезиванию воды.

Регенерацию отработанного сорбента проводят вначале отмывкой водой осадка соединений железа с поверхности зерен катионита, а затем последовательно растворами бикарбоната натрия, солей железа и гидроксида натрия. Обработка катионита раствором бикарбоната натрия приводит к удалению поглощенных катионитом ионов железа и частичной зарядке катионита в Na, H- форму, которая при обработке раствором солей железа переходит в Fe-форму, а при дальнейшем пропускании через катионит раствора гидроксида натрия он снова приобретает способность к эффективной очистке воды от железа.

Способ осуществляют следующим образом. В сорбционную колонку загружают набухший катионит КУ-2-8 в H- или Na - форме и пропускают через него раствор соли двух-или трех-валентного железа. Затем катионит промывают водой, пропускают через него раствор гидроксида натрия и вновь промывают. Затем через колонку пропускают исходную воду, подлежащую очистке. После проскока железа в очищенной воде (более 50 мкг/л) отработанный катионит подвергают регенерации : вначале водой отмывают осадок соединений железа, затем пропускают раствор бикарбоната натрия, вновь промывают водой и пропускают раствор соли железа, затем раствор гидроксида натрия. После промывки водой катионит подготовлен к новому циклу очистки воды от железа.

В табл. 1 и 2 приведены результаты опытов по прототипу и по предлагаемому способу. Как видно из приведенных данных, очистка воды от железа по предлагаемому способу позволяет получать высокую степень железоочистки и исключить регенерацию сорбента кислотным реагентом. Так при обработке катионита в H-форме растворами хлорида трехвалентного железа и гидроксида натрия глубина и степень обезжелезивания воды составила 10 мкг/л и 99,4% соответственно. Сорбционная емкость смолы составила при этом 24,7 мг/г.

При обработке катионита в Na - форме растворами сульфата двухвалентного железа и гидроксида натрия глубина очистки составила 30 мкг/л, степень обезжелезивания - 99,0%, сорбционная емкость катионита 25,0 мг/г. После полной регенерации катионита указанные выше показатели практически не изменяются.

Формула изобретения

Способ сорбционной очистки воды от железа, включающий сорбцию катионитом КУ-2-8 и последующую регенерацию отработанного сорбента, отличающийся тем, что катионит предварительно обрабатывают раствором соли двух- или трехвалентного железа и раствором гидроксида натрия, а регенерацию отработанного катионита проводят последовательной его обработкой водой, раствором бикарбоната натрия, растворами солей железа и гидроксида натрия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2