Способ регенерации элюатов натрий-катионитовых фильтров

Изобретение может быть использовано при переработке отработанных растворов от регенерации натрий-катионитовых фильтров в процессах водоподготовки. Обработку элюатов натрий-катионитовых фильтров, содержащих хлориды натрия, кальция и магния, осуществляют стехиометрическими количествами гидроксида натрия на первой стадии и карбоната натрия на второй стадии с получением продуктов реакции в виде суспензии частиц гидроксида магния в первой стадии и карбоната кальция во второй стадии. Полученные частицы выводят из раствора хлорида натрия путем осветления. На каждой стадии перед осветлением проводят нагрев элюата до 50-90°С и его перемешивание с 0,1%-ным водным раствором флокулянта сополимера винилового эфира диэтанол- или моноэтаноламина с акрилатом или метакрилатом натрия или калия общей формулы:

где R - NH2 или -NH-CH2-CH2OH, R' - Н или СН3, Me - K или Na, а n1=30-70 мол. %, в количестве 30-200 мг/л. Изобретение позволяет ускорить процессы выделения Mg(OH)2 и СаСО3, повысить степень их выделения из элюата при осветлении. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к технологии переработки отработанных растворов от регенерации натрий-катионитовых фильтров в процессах водоподготовки.

Известен способ обработки отработанного рененерационного раствора хлористого натрия, используемого для регенерации натрий-катионитных фильтров (а.с. №874651, МПК С02А 1/42, опубл. 23.10.1981). Способ включает умягчение раствора известью и содой, его осветление и электродиализ в контурах обессоливания и концентрирования, при этом осветленный раствор хлористого натрия разделяют на два потока с соотношением объемов от 2,5:1 до 1,2:1 и электродиализ ведут до достижения требуемой концентрации хлористого натрия в концентрируемом потоке, направляя больший объем в контур обессоливания, а меньший - в контур концентрирования.

Недостатками способа являются его многостадийность, высокий расход электроэнергии, сложность оборудования и управления процессом.

Известен способ обработки отработанных регенерационных растворов соли натрий-катионитных фильтров по патенту RU №2205070, МПК B01J 49/00, C02F 1/42, C02F 103/04, C02F 103/08. Способ включает усреднение при перемешивании наиболее минерализованных фракций раствора, образующихся при регенерации фильтров в колонке 8%-ным раствором хлористого натрия, с получением усредненного раствора, содержащего 500 мг-экв/л NaCl, 208 мг-экв/л CaCl2 и 52 мг-экв/л MgCl2. Этот раствор обрабатывают в одном и том же реакторе в две стадии щелочными соединениями по специально разработанной программе их дозирования. На первой стадии в него при перемешивании подают расчетное количество извести и получают в качестве продукта ее реакции с MgCb частицы труднорастворимого гидроксида магния и стехиометрически равное ему количество CaCl2. На второй стадии полученную дисперсию обрабатывают карбонатом натрия с его расходом, стехиометрически равным общему содержанию CaCl2, с образованием продуктов реакции в виде практически нерастворимых частиц карбоната кальция и стехиометрически равное ему количество NaCl. Оба продукта реакций совместно выводят из раствора NaCl осаждением. Осветленный раствор NaCl укрепляют свежим раствором этой соли и направляют в процесс регенерации истощенных натрий-катионитных фильтров.

К недостаткам способа относятся сложность и большая длительность дозирования химикатов при обработке, большая длительность процесса осаждения, использование извести и обусловленный этим повышенный расход карбоната кальция.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и назначению является способ обработки отработанных регенерационных растворов соли натрий - катионновых фильтров (Патент RU №2471556, МПК С22В 7/00), который включает добавление в регенерационный раствор, содержащий соли жесткости (MgCl2, CaCl2), мелкодисперсного сорбента в виде фибрилированных целлюлозных волокон, постадийную обработку раствора стехиометрическим количеством щелочи на первой стадии и карбоната натрия на второй стадии с образованием дисперсий, содержащих волокнистые частицы с закрепленными на них частицами Mg(OH)2 и CaCO3 соответственно. Далее проводят сатурирование образовавшихся на каждой стадии дисперсий, флотирование и выделение флотошлама. В способе производят раздельное выведение соединений магния и кальция на каждой из стадий. Изобретение позволяет упростить процесс и осуществить его в непрерывном режиме.

Недостатками данного способа являются сложность и многостадийность процесса, выделение двух видов отходов обработки (флотошлама и композиционных материалов, состоящих из фибриллированных целлюлозных волокон и сорбированных на них Mg(OH): и СаСО3), низкая эффективность осветления.

Техническими задачами, на решение которых направлено предлагаемое изобретение, являются упрощение технологии обработки, ускорение процессов выделения Mg(OH)2 и СаСО3, а также повышение степени их выделения из элюата при осветлении.

Поставленные технические задачи решаются тем, что в способе переработки элюатов натрий-катионитовых фильтров, включающем обработку элюата. содержащего соли жесткости (MgCl2, CaCl2), стехиометрическнми количествами гидроксида натрия на первой стадии и карбоната натрия на второй стадии с последующим выделением образующихся Mg(OH)2 и СаСО3, перед осветлением элюата на каждой из стадий проводится его нагрев до температуры 50-90°С и добавление флокулянта - 0,1%-ного водного раствора сополимера винилового эфира днэтанол- или моноэтаноламина с акрил атом или метакрилатом натрия или калия общей формулы:

где R - NH2 или -NH-CH2-CH2OH. R' - Н или СН3, Me - K или Na, а n1=30-70 мол. %.

Элюат, подвергающийся регенерации по предлагаемому изобретению, представляет собой продукт регенерации натрий-катионитовых фильтров, применяемых для очистки воды от солей жесткости MgCO; и СаСО3, водным раствором NaCl и содержит в своем составе остаточное количество NaCl, а также MgCl2 и CaCl2, образующиеся в процессе регенерации натрий-катионитовых фильтров.

Обработка элюата, содержащего соли жесткости (MgCl2, CaCl2), стехиометрическим количеством NaOH на первой стадии приводит к реакции:

MgCl2 + NaOH → NaCl2 + Mg(OH)2

Обработка элюата, содержащего соли жесткости (MgCl2, CaCl2), стехиометрическим количеством Na2CO3 на второй стадии приводит к реакции:

CaCl2 - Na2CO3 → NaCl2 + СаСО3

Образующийся в результате представленных выше реакций NaCl наряду с его остаточным количеством позволяет использовать продукт регенерации элюата для повторной регенерации натрий-катионитовых фильтров в процессах водоподготовки для удаления из воды солей жесткости MgCO3 и СаСО3. Образующиеся в результате представленных выше реакций Mg(OH)2 и СаСО3 представляют собой суспензии, которые могут быть выделены из элюата путем осветления (отстаивания).

Предлагаемый флокулянт позволяет увеличить скорость отстаивания раствора, снизить содержание твердого в осветленном растворе. Эффективность осветления достигается за счет того, что предлагаемый флокулянт относится к классу полиакрилатов, содержит в своем составе не только карбоксильные, но и амидные группы, то есть проявляет свойства катионоактивных и анионоактивных полимеров, способных соосаждать положительно и отрицательно заряженные взвешенные вещества, в т.ч. Mg(OH)2 и СаСО3.

Проведение нагрева в интервале температур от 50 до 90°С позволяет ускорить реакции между стехиометричееки равными количествами MgCl2 и NaOH на первой стадии и между стехиометрически равными количествами CaCl2 и Na2CO3 на второй стадии с образованием Mg(OH)2 и СаСО3.

Технический результат от предлагаемого изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Элюат натрий-катионитовых фильтров, содержащий соли жесткости (MgCl2, CaCl2). перемешивается в течение 1-2 минут при температуре 50°С со стехиометрическим количеством NaOH и 0,1%-ным раствором флокуляита - сополимера винилового эфира диэтанол- или моноэтаноламина с акрилатом или метакрилатом натрия или калия общей формулы:

где R - NH2 или -NH-CH2-CH2OH, R' - Н или СН3, Me - K или Na, a n1=30-70 мол. %, в количестве 30-200 мг/л, после чего проводят осветление элюата для выделения Mg(OH)2. Затем осветленный элюат перемешивается в течение 1-2 минут при температуре 50°С со стехиометрическим количеством Na2CO, и 0,1%-ным раствором флокулянта - сополимера винилового эфира диэтанол- или моноэтаноламина с акрилатом или метакрилатом натрия или калия общей формулы:

где R - NH2 или -NH-CH2-CH2OH, R' - Н или СН3, Me - K или Na, а n1=30-70 мол. %, в количестве 30-200 мг/л, после чего проводят осветление элюата для выделения СаСО3.

Пример 2. Элюат натрий-катионитовых фильтров, содержащий соли жесткости (MgCl2, CaCl2), перемешивается в течение 1-2 минут при температуре 90°С со стехиометрическим количеством NaOH и 0,1%-ным раствором флокулянта - сополимера винилового эфира диэтанол- или моноэтаноламина с акрилатом или метакрилатом натрия или калия общей формулы:

где R - NH2 или -NH-CH2-CH2OH, R' - H или CH3, Me - K или Na, a n1=30-70 мол. %, в количестве 30-200 мг/л, после чего проводят осветление элюата для выделения Mg(OH)2. Затем осветленный элюат перемешивается в течение 1-2 минут при температуре 90°С со стехиометрическим количеством Na2CO; и 0,1%-ным раствором флокулянта - сополимера винилового эфира диэтанол- или моноэтаноламина с акрилатом или метакрилатом натрия или калия общей формулы:

где R - NH2 или -NH-CH2-CH2OH, R' - Н или CH3, Me - K или Na, а n1=30-70 мол. %, в количестве 30-200 мг/л, после чего проводят осветление элюата для выделения СаСО3.

Результаты выделения Mg(OH)2 и СаСО3 из элюата на каждой из стадий представлены в таблице.

Способ обработки элюатов натрий-катионитовых фильтров, содержащих хлориды натрия, кальция и магния, стехиометрическими количествами гидроксида натрия на первой стадии и карбоната натрия на второй стадии с получением продуктов реакции в виде суспензии частиц гидроксида магния в первой стадии и карбоната кальция во второй стадии с выведением этих частиц из раствора хлорида натрия путем осветления, отличающийся тем, что на каждой из стадий перед осветлением проводится нагрев элюата до температуры 50-90°С и его перемешивание с 0,1%-ным водным раствором флокулянта сополимера винилового эфира диэтанол- или моноэтаноламина с акрилатом или метакрилатом натрия или калия общей формулы:

где R - NH2 или -NH-CH2-CH2OH, R' - Н или СН3, Me - K или Na, а n1=30-70 мол. %, в количестве 30-200 мг/л.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органоминерального удобрения при переработке жидких отходов шерстемоечного производства включает контактирование жиросодержащих органических отходов шерстемоечного производства с серпентинитом, при этом используют порошкообразный серпентинит с размерами частиц не более 250 мкм, а в качестве жидких отходов шерстемоечного производства - свежеобразованные сточные воды шерстемоечного производства, срок хранения которых не превышает трех суток, для осуществления указанного контактирования используют реактор, в который загружают указанный порошкообразный серпентинит, заливают порцию свежеобразованной сточной воды шерстемоечного производства объемом не менее объема загруженного серпентинита и производят обработку загруженного серпентинита путем перемешивания при работающем реакторе в течение не менее 0,5 часа, после чего обработанный серпентинит в виде покрытых жиром частиц выгружают из реактора и направляют на сушку для получения готового продукта.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органоминерального удобрения при утилизации жидких отходов шерстемоечного производства включает контактирование жиросодержащих органических отходов шерстемоечного производства с серпентинитом, при этом используют серпентинит в гранулированном виде при размере гранул от 0,25 до 2,5 мм, а в качестве жидких отходов шерстемоечного производства - свежеобразованную сточную воду шерстемоечного производства, срок хранения которой не превышает 3 суток, упомянутое контактирование осуществляют в одной или нескольких колоннах, в каждую из которых загружают указанный гранулированный серпентинит и производят его обработку пропусканием через колонну не менее 20 колоночных объемов свежеобразованной сточной воды шерстемоечного производства со скоростью, не превышающей 10 колоночных объемов в час, по завершении такой обработки обработанный серпентинит в виде покрытых жиром гранул выгружают из колонны и сушат, получая готовый продукт.

Заявленное изобретение относится к устройствам, обеспечивающим интенсивное испарение жидкостей без подвода тепла в вакууме. Это изобретение может быть применено в различных технологических процессах, предусматривающих испарение сложных и однородных по составу жидкостей.

Изобретение относится к области извлечения минерального сырья за счет флотации, а именно к способу и устройству для извлечения гидрофобных частиц из пульпы, состоящей из воды, гидрофобных частиц и гидрофильной компоненты. Пульпу подвергают воздействию потока газа для обеспечения прилипания пузырьков к гидрофобным частицам.

Изобретение относится к резервуару для бактерицидного хранения воды, который предназначен для длительного хранения воды и снабжения питьевой водой. Резервуар включает вертикально ориентированный корпус, содержащий днище и боковую стенку, не пропускающие свет, и крышку, герметично соединенную с боковой стенкой, патрубок для подвода воды, патрубок для отвода воды, расположенный в области днища резервуара, светопропускающую защитную трубу, установленную внутри корпуса резервуара в области его днища и параллельно ему, и лампу ультрафиолетового излучения, размещенную в защитной трубе.

Изобретение может быть использовано в системах очистки в металлургической, горной, целлюлозно-бумажной, пищевой, химической и сельскохозяйственной промышленности для очистки промышленных и канализационных стоков, дренажных и сточных вод и фильтратов полигонов твердых коммунальных и твёрдых бытовых отходов.

Группа изобретений относится к способу, системе и устройству для обработки текучих сред. Устройство для обработки текучей среды содержит камеру для обработки текучей среды и по меньшей мере один ультрафиолетовый световой блок, расположенный по периферии камеры для обработки текучей среды.

Изобретения относятся к области опреснения морской воды и могут быть использованы в сельском хозяйстве, различных производствах, в жилищно-коммунальном хозяйстве в прибрежных районах моря. Установка состоит из устройства забора холодной морской воды, включающего насос, связанный с теплообменником, размещенным в камере конденсации, снабженной вентилятором.
Изобретение относится к переработке борсодержащих радиоактивных растворов, образующихся при эксплуатации атомных электростанций (АЭС). Технический результат заявляемого изобретения заключается в обеспечении полного рециклинга борной кислоты после ее использования в технологических процессах работы АЭС, а именно в изготовлении из нее товарных боратных продуктов, соответствующих всем критериям, предъявляемым к боратным материалам, используемым в промышленности.

Изобретение может быть использовано для очистки и обеззараживания воды. Устройство для очистки и обеззараживания воды содержит корпус 1, снабженный крышкой 2 с уступами на ее нижней поверхности, установленные на ее внутренней поверхности ультрафиолетовые светодиоды 3, излучатели ультразвука 4, отстойник 5, выполненный в форме полой полусферы, обращенной центром вниз, выходной патрубок 6, установленный в крышке 2, вертикально установленную в корпусе 1 перфорированную трубку 7, установленный на трубке дефлектор 8, выполненный в форме логарифмической спирали, установленную на дефлекторе 8 дном вниз тарелку 9 с перфорированными краями, наружный диаметр которой равен внутреннему диаметру корпуса 1, фильтрующий элемент 10, выполненный в форме цилиндра, а также патрубок подачи воды 11.

Изобретение относится к гранулированным полимерам и их использованию для удаления оксоанионов из водных растворов. Предложены гранулированные полимеры на основе функционализированного кватернизированным диэтилентриамином полиакрилата для удаления оксоанионов хрома (VI), где полиакрилатные гранулированные полимеры получены на основе фракции акрилового мономера, составляющей 70 масс.
Наркология
Наверх