Способ умягчения сульфатсодержащей минерализованной воды

 

t:Êήó; .

Р. И. Гутникова 0.10. Кузнецов:. и А. С.- Тульчинский (72) Авторы изобретення

1;

Ташкентский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (71) Заявитель (54} СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ СУЛЬФАТСОДЕРЖАЩЕЙ

ИИНЕРАЛИЗОВАННОЙ ВОДЫ

Изобретение относится к способам обработки минерализованных вод и может быть использовано на химводоочистках предприятий химической промышленности, теплоэлектроцентралей.

Известен способ обработки сточных вод, содержащих серную кислоту, известью. Способ позволяет при рН обработанной воды 10,2 и температуре

24 С получить остаточное содержание

d сульфата кальция 2,3 г/л(1 ).

Недостатком способа является большая остаточная жесткость воды после умягчения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ умягчения минерализованной воды, содержащей сульфаты, известью и сульфатом натрия. В этом способе воду обрабатывают известью в количестве, рассчитанном на перевод бикарбонатных ионов в карбонатные и осаждение магния, и сульфатом натрия при недостатке в умягченной воде сульфат-ионов по отношению к ионам кальция. В результате такой обработки жесткость морской воды обусловлена почти целиком сульфатом кальция. Далее известкованная вода подается в термоумягчитель, где нагревается смешением с паром до 160 С. При этой температуре резко снижается растворимость сульфата кальция, что ведет к выделению последнего в осадок1 2).

Недостатком способа является высокая общая жесткость воды-после умягчения, равная 20 мг-экв/л.

Цель изобретения — снижение величины остаточной жесткости умягченной воды.

Поставленная цель достигается тем, что в сточную воду вводят сульфат натрия в количестве, обеспечивающем его общую концентрацию в обрабатываемой воде 34-39 мг-экв/л и известь эквивалентно содержанию сулвфатов, не связанных с ионами кальция, вы3 88 держивают смесь при перемешивании в течение 45-75 мин, отделяют осадок с последующей обработкой ответленной воды углекислым газом до величины рН 9,6-9,8 с выделением карбоната кальция.

Новым в способе является то, что сульфат натрия вводят до концентрации 34-39 иг-экв/л, а известь в количестве, эквивалентном содержанию сульфатов, несвязанных с ионами кальция, перемешивают и после отделения, осадка обрабатывают углекислым газом до рН 9,6-9,8 и отделяют карбонат .кальция.

При введении в воду извести в количестве, эквивалентнои содержанию сульфатов, не связанных с ионами кальция, проходят следующие реакции С; ЬО1+С С1 ОН)2- ССЮО„ »аОН ф УБО -СС1 ФН)2 Ñà50 4+Ng(OH)24

Н2 с10Д +СО (ОН)2 СОЬО41+2М О.

Если в воду ввести известь в количестве, меньшем эквивалентного, то не происходит полного осаждения магния и .образования 11аОН, необходимого для последующего более глубокого умягчения воды. Введение извести в количестве, большем, чем эквивалентное, ведет к перерасходу извести.

Полученный осадок гидроокиси магния и сульфата кальция отделяют. При отделении осадка проводят обработку осветленной воды углекислым газом до величины рН 9,6-9,8. Проведение процесса насыщения при величине рН менее 9,6 приводит к образованию бикарбоната кальция — соединения, растворимого в воде и поставленная цель не достигается.

Обработка осветленной воды угле кислым. газом до величины рН более

9„8 связана с образованием углекислого натрия в количестве, недостаточном для достижения поставленной цеЛИ е

В результате насыщения осветленной воды углекислым газом происходят следующие реакции

11 1О 2 1 .12СО Н2.

Со 60 .1 Na C+- CaCO>4+NO2SO< . Так как растворимасть сульфата мг зкв кальция равна 34-39- .--- — "-, то су" льфат натрия добавляет до концентраиг-экв ции 34-39 — — — — для более глубокол

0,3

2,0

2,0

2953 4 го умягчения воды карбонатом натрия, образующегося в процессе обработки воды известью и углекислым газои.

При введении сульфата натрия меньше

34 г-экв/л остаточная жесткость увеличивается. Увеличение пересьпцения раствора сульфатом кальция более

39 мг-экв/л вызывает трудность его транспортировки вследствие возможнос1О ти зарастания труб, а также перерасход сульфата натоия и углекислого

rasa в процессе умягчения.

Осаждение сульфата кальция карбоиатом натрия ведет к более глубокому умягчению воды.

Способ осуществляют следующим образом.

В воду вводят сульфат натрия до концентрации 34-39 r-экв/л и известь

20 в количестве, эквивалентном сульфатам, перемешивают в течение 45-75 иин и отделяют осадок. После отделения осадка осветленную воду обрабатывают углекислыи газом до рН 9,6-9,8 и от35 деляют карбонат кальция.

Hp и м е р 1,Умягчают сульфат— содержащую воду, характеризующуюся следующими показателями, мг-экв/л:

Кислотность 97,0 щ Жесткость общая 42,0

Содержание ионов

Са2+ 23 0

11 2+ 19 0

Иа 25 0

SO . 164,0

Затем вводят сульфат натрия в количестве 14.,0 мг-экв/л, обеспечиваю"

4О щем его общую концентрацию 39 мгФ экв/л. Известь добавляют в количестве, эквивалентном содержанию сульфатов, не связанных с ионами кальция, выдержившот смесь при перемешивании в течение 45 мин для достижения

45 концентраии сульфата кальция в растворе 39 иг-экв/л. После отделения образующегося осадка осветленную воду обрабатывают углекислым газом до величины рН 9,8 с выделением в осадок карбоната кальция. Умягченная сточная вода характеризуется следующими показателями, мг-экв/л:

Щелочность общая 2,0

Щелочность свободная

Жесткость общая

Содержание ионов

С а +

Щелочность общая

Щелочность ная

Жесткость общая

Содержание

Са

1,8 свобод0,1

1 8 ионов

1,8

Предлагаемый способ, по сравнению с известными, обеспечивает уменьшение величины конечной жесткости умягченной воды с 20 до 2 мг-экв/л.

Составитель Н. Сорокина

Техред 3.фанта Корректор М. Шароши

Редактор В. Данко

Заказ 10104/26 Тираж 1010

BQHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 2. Состав умягченной сточной воды соответствует приведенному в примере 1. Указанную сточную воду обрабатывают в соответствии с примером 1, а углекислым газом обрабатывают до величины рН 9,6 с выделением в осадок карбоната кальция.

Умягченная сточная вода характеризуется следующими показателями, мгэкв/л.

882953 4

Формула изобретения

Способ умягчения,сульфатсодержа- :щей минералиэованной воды, включающий обработку сульфатом натрия и иэ5 вестью с последующим отделением осадка, отличающийся тем, что, с целью снижения остаточной жесткости воды, сульфат натрия вводят до концентрации 34-39 мг-экв/л, 16 а известь в количестве, эквивалентном содержанию сульфатов, не связанных с ионами кальция, перемешивают и после отделения осадка обрабатывают углекислым газом до рН 9,6-9,8 и отделяют карбонат кальция, Источники информациии, принятые во внимание при эскпертизе

1. Проскуряков В. А., Шмидт Л. И.

Очистка сточных вод в химической

26 промыпленности. Л., "Химия", 1977, с. 132.

2. Апельцин И. Э., Клячко В. А.

Опреснение воды. М., "Стройиздат", 1968, с. 83.