Способ обезжелезивания воды типа конденсата

 

Область использования: водоподготовка и обезжелезивание воды типа конденсата. Сущность изобретения: обезжелезивание конденсата ведут когуляцией соединений железа из растворов с повышенным солесодержанием, которое обеспечивается смешиванием исходного конденсата с природной речной водой до общей жесткости 0,2 - 0,5 ммоль/л и дальнейшей обработкой воды сульфатом алюминия, щелочью в присутствии активированного угля и полиакриламида. Это позволяет получать в очищенной воде менее 10 мкг/л железа и легко и быстро отстаивающиеся железосодержащие осадки. 1 табл.

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

Известен способ обезжелезивания воды типа конденсата фильтрацией ее через смешенный слой ионитов в H- и OH-формах (Водоподготовка, процессы и аппараты. /Под ред. О.И. Мартыновой. М.: Атомиздат, 1977, с. 181-182). Недостатком этого способа является сокращение срока службы ионитов от 6-7 до 1,0-1,5 лет и постепенное ухудшение качества очищенной воды от накопления в них основных соединений железа.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ обезжелезивания воды типа конденсата путем осаждения соединений железа при введении в конденсат сульфата алюминия и щелочи с последующей фильтрацией обезжелезенной воды через механические фильтры (Водоподготовка, процессы и аппараты. /Под. ред. О. И. Мартыновой. М.: Атомиздат, 1977, с. 48 - 49). Недостатком этого способа является образование легкого хлопьевидного осадка гидроксида алюминия, который всплывает на поверхность воды и продолжительное время не отстаивается. При последующей фильтрации хлопья осадка, содержащие гидрогель железа, подвергаются разрушение под гидравлическим воздействием в механических фильтрах и загрязняют очищенную воду железом.

Основная задача изобретения заключается в создании способа глубокого обезжелезивания воды типа конденсата, а также увеличении скорости осаждения осадка.

Для решения поставленной задачи в способе обезжелезивания воды типа конденсата, включающем коагуляцию примесей соединений железа путем обработки воды сульфатом алюминия, щелочью в присутствии утяжелителя, флокулянта и последующую фильтрацию через механический фильтр, причем коагуляцию проводят из раствора с повышенным солесодержанием, получаемого путем смешивания конденсата с природной водой до общей жесткости 0,2-0,5 ммоль, при подщелачивании раствора гидроксидом натрия в присутствии утяжелителя осадка - активированного угля и флокулянта - полиакриламида.

Ускорение процесса осаждения осадка и высокая глубина обезжелезивания воды типа конденсата обуславливается тем, что при повышенном солесодержании воды по ионам солей жесткости и сульфатов алюминия в слабощелочной среде возникают центры кристаллизации карбонатов кальция и магния, на которых под действием электростатических сил в присутствии полиакриламида протекает флокуляция осадка с утяжелителем - активированным углем. При этом образуется крупный, хорошо и быстро отстаивающийся осадок, в котором отсутствуют мелкие частицы, что исключает проскок железа при фильтрации обезжелезенной воды через механические фильтры.

При общей жесткости раствора менее 0,2 ммоль количество таких центров кристаллизации образуется недостаточно или они не образуются совсем, а при жесткости 0,5 ммоль и более их количество уже не сказывается на процесс флокуляции осадка.

Способ осуществляют следующим образом. В реактор загружают горячий конденсат и природную воду в количестве, обеспечивающем необходимую величину жесткости, вносят гидрооксид натрия, активированный уголь, сульфат алюминия, перемешивают и добавляют полиакриламид. После отстаивания осадка, обезжелезенную воду фильтруют и направляют на умягчение по известной технологии.

Способ был опробован в лабораторном масштабе. В делительную воронку вместимостью 1,3 л загружали горячий конденсат и речную воду до заданной общей жесткости смешанной воды, вносили соответствующее количество гидроксида натрия, активированного угля, 18-ти водного сульфата алюминия и перемешивали в течение 5 мин, после чего в воду вводили полиакриламид и давали осадку отстояться при периодическом перемешивании воды круговыми движениями воронки. После отстаивания обезжелезенную воду фильтровали и анализировали. Результаты опытов по обезжелезиванию воды приведены в таблице.

Из полученных данных следует, что наилучшие результаты достигаются при общей жесткости воды 0,2-0,5 ммоль. При этом железо в очищенной воде отсутствует, а продолжительность отстаивания осадка не превышает 1 ч.

При меньшей величине жесткости обезжелезивание протекает неполно, а получающийся осадок отстаивается плохо из-за наличия в нем мелких частиц. Увеличение величины жесткости выше 0,5 ммоль не приводит к улучшению показателей.

Таким образом, использование предлагаемого способа очистки конденсата от железа позволяет получать глубоко обезжелезенную воду и увеличить скорость отстаивания осадков.

Формула изобретения

Способ обезжелезивания воды типа конденсата, включающий коагуляцию соединений железа путем обработки ее сульфатом алюминия, щелочью в присутствии утяжелителя и флокулянта и последующую фильтрацию через механический фильтр, отличающийся тем, что коагуляцию проводят при повышенном солесодержании исходной воды, получаемом при ее смешивании с природной водой до общей жесткости 0,2 - 0,5 ммоль/л при добавке гидроксида натрия в количестве 15 - 20 мг/л в присутствии активированного угля и полиакриламида.

РИСУНКИ

Рисунок 1