Способ обработки воды

 

Изобретение касается водоподготовки и позволяет повысить степень очистки воды от коллоидных и органических примесей перед последующим ее умягчением. Способ осуществляют путем предварительной очистки воды от дисперсных и коллоидных примесей на механическом фильтре и умягчения воды на натрий-катионитовом фильтре. После проскока ионов магния в раствор натрий-катионитовый фильтр отключают и используют в качестве механического фильтра на стадии предварительной очистки при пропускании воды со скоростью 9 - 14 м/ч до проскока органических веществ. Затем фильтр регенерируют и включают на стадию умягчения. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s С 02 F 1/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4621520/26 (22) 19.12.88 (46) 15.07.91, Бюл. N 26 (71) Специализированное пусконаладочное управление по охране природы (72) Б.И.Ревут (53) 663. 632. 18.067(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 346231, кл. С 02 F 1/42, 1970. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОДЫ (57) Изобретение касается водоподготовки и позволяет повысить степень очистки воды от коллоидных и органических примесей пеИзобретение относится к водоподготовке и может быть использовано в замкнутых системах водопользования в различных областях народного хозяйства, Целью изобретения является повышение степени очистки воды от коллоидных органических примесей для последующего умягчения воды.

Способ осуществляют путем пропускания исходной воды через механический фильтр и через катионитовый фильтр в натриевой форме, который после заработки многоразрядными ионами (магнием) используют в качестве механического фильтра до проскока органических веществ при скорости 9 — 14 м/ч, после чего фильтр регенируют и вновь используют на стадии умягчения воды. При фильтровании осветленной воды через натрий-катионитовый фильтр и обмене однозарядных катионов натрия на двух

„„5lJ ÄÄ 1662942 А1 ред последующим ее умягчением. Способ осуществляют путем предварительной очистки воды от дисперсных и коллоидных примесей на механическом фильтре и умягчения воды на натрий-катионитовом фильтре. После проскока ионов магния в раствор натрий-катионитовый фильтр отключают и используют в качестве механического фильтра на стадии предварительной очистки при пропускании воды со скоростью 9 — 14 м/ч до проскока органических .веществ. Затем фильтр регенерируют и включают на стадию умягчения. 1 табл, и.трехзарядные катионы изменяется молекулярная структура ионитов, в частности расстояния между функциональными группами, энергия связи катионов с полимером, степень гидратации и др, Энергия связи двух- и трехэарядных катионов с ионитом меньше соответственно удвоенной или утроенной энергии связи однозарядных катионов. В результате этого энергия одной связи иона металла в катионе оказывается меньше, чем в случае однозарядного металла.

Органические вещества, присутствующие в природных и сточных водах, обладают способностью разрывать одну иэ связей и адсорбироваться таким образом на ионите.

Получаются своеобразные мостиковые соединения, где ион многозарядного металла выполняет роль связующего элемента между каркасом ионита и органическими веще1662942 ствами. Для однозарядных катионов г2одобные явления не проявляюгся.

Емкость поглощения органических веществ определяется свойствами катиона и характеристиками ианита, Кроме того, катионит с адсорЬирова12ными на нем органическими вешествами менее прочно удерживает катионы металлов, так что его регенерация может проходить в более мягких условиях, например при меньшем расходе соли, чем при традиционной регенерации.

После насыщения ионита укг 3а1114ь1ми соединениями появляется возмо>кнос гь допопнитепьнага поглощения катион013 на ионите.

Предлагаемый диапазон скоростей фипьтрг>ваиия выбран в оптимальных пределах. Так, при скоростях меньше 9 м/ч органические вещества частично поглощаются поверхностью ионита не по рассмотренному мостиковому механизму, а равномерно. Это приводит к более быстрому насыщени1о и проскоку органических веществ в фильтрат. 1-1асыщенныЙ при таких скоростях ионит оказывается не в состоянии дополнлтепьно поглощать катионы металл оь, Кроме того, повышается расход согн на регенерацию.

При скоростях более 14 м/ч в слстеме раствор — ионит устанавливается динамическое равновесие, когда вероятность отрыва органических веществ от ионита достигает существенных велич1лн.

Практически это выра>кается в снлжении степени очистки воды от орга1плчсских веществ, Способ осуществляют следующим образом, Исходная вода подается насосами первого подьема в резервуар предварительной обработки, куда дозируется раствор коагулянта (сернокислого глинозема) и флокупянта (полиакриламида). Обработанная вода направляется в отстойники дг1я удаления грубодисперсной взвеси, а oTcTOI направляется на механические фильтры, загруженные керамзитом, Далее фильтрат подается

HB натрий-катио1-1итовый фильтр, заработанный многозарядными катионами.

Контроль работы фильтра осуществляют по проскоку органических веществ (ХПК, цвегность). При проскоке органических соединений фильтр отключают, взрыхляю г снизу вверх осветленной водой, после чего регенериру1от раствором поваренной соли.

Регенерированный ф2лльтр отмывают

Осветленной водой до величины жесткости менее 0,001 мг-экв/л. После этого включают

3Г, 40

2 г1

5,Г фильтр в работу в качестве натрий катиани тового фильтра и всю процедуру повторяют.

Пример. К 20 л воды озера Безымянного со следующими показатепямл качест— ва; цветность 146 град. ХКШ, окисляемость

9,3 мг 0z/л., мутность 3,6 мг/л, содер>кание железа 0,168 мг/л, содержание ионов кальция 5,3 мг-экв/л, ионов магния — 4,4 мгэкз/л, ионов натр24я — 0,7 мг-экв/л. добавляют 5%--н ы л раствор серно кислого глинозема с дозой по алк1мини1о б мг/л, перемешивают в течение 1 мин, добавля1от

0,1%-íûé раствор полиакриламида с дозой

0,7 мг/и, перемешивают и отстаивают в течение 60 мин, Отстоянную воду фильтруют через механический фильтр, загруженный дробленным керамзитом со скоростью 7 м/ч. Опредепя1ат в фипьтрате цнетность и мутность стандартными фотокопориметрическими методами, окисляемость — стандартным перманганатным методом, содер>кание железа — стандартным фотоколориметрическим методом с реактивом— сульфосапицилово2л кислотой, ионов <альция и магния — стандартными триланометрическими методами с индикаторами

"Хромогеном черным" и "Уурексидо1и соответственно, В фипьтрате цветность составляет 19 град, ХКШ, мутность 1,3 мг/и, окиспяемасть

5,2 мг Oz/л, содержание железа 0,094 мг/л, кальция — 5.4 мг-экв/л, магния — 4,6 мгэкв/л, натрия — 0.7 мг-экв/л. Пропускают фильтрат через лабораторный натрий — кат1лонитный фильтр в количестве 15 г со скорОстьlа 20 M/ч, При BTOM >KBGTKocTI воды после 2лонита Fl гечение всего периода фильтрования поддерживается ниже 0,0001 мгэкв/и. Продолжа1от фильтрование до тех пор, пока содержание ионов магния в воде после фильтра не достигHPT 0,005 мг-экв/л, после чего фильтр выводят из схемы умягчения и вкл1ачают в схему предвар2лтепьной очистки в качестве механического фильтра 2 ступени.

Прапуска1от через указанный фильтр воду после механического фильтра со скоростью 10 м/ч в течение 2 ч, определяя через каждые 10 мин цветнасть и окиспяемость фил ьтрата.

Цветность в период фильтрования колеблется н диапазоне i — 2 град, XKLL1, окисляемость — a диапазоне 0.5-0,5 мг 02/л, Через 2 ч отмечается возрастание указанных показателей — цвстности до 14 град

ХКШ, окиспяемости — до 1,7 мг 07/ë, Фильтрование механически очищенной всдь. прекращают и проводят регенераци1о фильтрующей загрузки. Дпл этого загруэк взрыхляют осветленной водои с интенсив