Установка нейтрализации дымовыми газами щелочных регенерационных сточных вод

 

Изобретение относится к защите окружающей среды и может быть использовано в процессе водоподготовки на тепловых электрических станциях. Цель изобретения экономия химреагента для регенерации Na- катионитовых фильтров при водоподготовке путем замены водного раствора этого реагента нейтрализованными стоками и уменьшения сброса этих стоков в окружающую среду. Установка содержит аппарат для нейтрализации щелочных вод, баки для сбора кислых и щелочных стоков, соединенные с аппаратом трубопроводами с насосамидозаторами, бак приёма нейтрализованных стоков с рН-метром, трубопровод подачи дымовых газов с вентилятором и регулятором расхода, исполнительный механизм которого связан линией с выходным сигналом рН- метра. Установка снабжена также осветлителем для осаждения и вывода ионов жесткости и баком приготовления содового раствора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 J 49/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи Гкнт сссР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4816239/26 (22) 19.04.90 (46) 15.04.92. Бюл, ¹ 14 (71) Павлодарский индустриальный институт (72) А.А. Фишер и О.Г. Сосновский (53) 663,63. 632(088.8) (56) Покровский В.Н., Аракчеев Г.П, Очистка сточных вод тепловых электростанций, M.;

Энергия, 1980, с. 50. (54) УСТАНОВКА НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ДЫМОВЫМИ ГАЗАМИ ЩЕЛОЧНЫХ РЕГЕНЕРАЦИОННЫХ СТОЧНЫХ ВОД (57) Изобретение относится к защите окружающей среды и может быть использовано в процессе водоподготовки на тепловых электрических станциях. Цель изобретения—

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано на тепловых электростанциях в процессе водоподготовки ионным обменом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному техническому решению является установка нейтрализации щелочных сточных вод дымовыми газами, содержащая аппарат для нейтрализации сточных вод

Н-катионитовых и анионитовых фильтров, бак сбора щелочных стоков. соединенный с аппаратом для нейтрализации посредством трубопровода с насосом-дозатором, бак приема нейтрализованных стоков, снабженный рН-метром, трубопровод подачи дымовых газов с вентилятором и регулято... Ы„, 1726012 А1 экономия химреагента для регенерации Naкатионитовых фильтров при водоподготовке путем замены водного раствора этого реагента нейтрализованными стоками и уменьшения сброса этих стоков в окружающую среду. Установка содержит аппарат для нейтрализации щелочных вод, баки для сбора кислых и щелочных стоков, соединенные с аппаратом трубопроводами с насосамидоэаторами, бак приема нейтрализованных стоков с рН-метром, трубопровод подачи дымовых газов с вентилятором и регулятором расхода, исполнительный механизм которого связан линией с выходным сигналом рНметра, Установка снабжена также осветлителем для осаждения и вывода ионов жесткости и баком приготовления содового раствора. 1 ил. ром расхода, исполнительный механизм которого связан с выходом сигнала рН-метра.

Наличие рН-метра в схеме установки позволяет автоматизировать контроль и управление процессом нейтрализации стоков, однако сброс этих стоков в окружающую среду сохраняется, что ведет кдополнительному расходу свежих химреагентов в процессе водоподготовки и загрязнению окружающей среды.

Цель изобретения — сокращение количества сбрасываемых в окружающую среду стоков и возможность использования нейтрализованных стоков для регенерации Naкатионитного фильтра при водоподготовке.

Поставленная цель достигается тем, что установка нейтрализации щелочных сточных вод дымовыми газами. содержащая ап1726012 парат.цля нейтрализации сточных вод Н-катионитовых и анионитовых фильтров, бак сбора щелочных стоков, соединенный с аппаратом для нейтрализации посредством трубопровода с насосом-дозатором, бак приема нейтрализованных стоков, снабженный рН-метром, трубопровод подачи дымовых газов с вентилятором и регулятором расхода, исполнительный механизм которого связан с выходом сигнала рН-метра, снабжена осветлителем сбросных вод для осаждения и удаления ионов жесткости, баком для приготовления содового раствора и дополнительным баком для сбора кислых стоков, причем ввод осветлителя связан с выходами баков сбора кислых и щелочных стоков и бака приготовления содового раствора, вход последнего связан через насос дозатор с баком сбора щелочных стоков и с трубопроводом подачи дымовых газов, а выход раствора из осветлителя связан с входом этого раствора в аппарат нейтрализации.

Это позволяет полностью удалить из об2+ рабатываемой воды ионы жесткости Са и

2+

Mg и использовать полученный осветленны1,".аствор, являющийся смесью солей натрия, для регенерации Na-катионитовых фильтров в схеме водоподготовки вместо применяемой поваренной соли и тем самым реализовать экономию химического реагента, а также уменьшить сброс сточкь,х вод в окружающую среду.

На чертеже показана принципиальная схема установки дгя нейтрализации щелочных сточных вод дымовыми азами.

Установка содержит бак 1 сбора кислых сточных вод, соединенный через насос-дозатор 2 с осветлителем 3, бак 4 сбора щелочных сточных вод, соединенный через насос-дозатор 5 с баком 6 приготовления содового раствора и параллельно с осветлителем 3, который в свого очередь связан На выходе осветленного раствора с аппаратом

7 для нейтрализации щелочных вод. На выходе из последнего установлен бак 8 приема нейтрализованных стоков с рН-метром

9. Установка содержит также трубопровод

10 подачи дымовых азов в аппарат 7 и бак

6 с вентилятором 11 и регулятором расхода

12. Трубопровод подключен к дымовой трубе t3. Выход сигнала с р)I-метра связан линией 14 с исполнительным механизмом

15 регулятора 12 расхода дымовых газов.

Аппарат 7 для нейтрализации содержит внутреннее кольцо 16 и два кольцевых коллектора 17 и 18 для раздачи осветленного раствора и дымовых газов соответственно.

Верх аппарата 7 и бака 6 приготовления содового раствора снабжены каплеуловителями 19. Выход газа из аппарата связан линией 20 с баком 6. Между линией 20 и трубопроводом 10 выполнена перемычка с запорным устройством 21, Осветлитель 3 снабжен патрубком 22 для вывода из него

5 шлама, Бак 8 снабжен линией 23 подачи осветленных нейтрализованных стоков на йа-катионитовые фильтры (Ha чертеже не показано). Линия 23 снабжена патрубком 24 сброса избыточных вод в канализацию.

10 Установка работает следующим образом, Отработанный кислый раствор после регенерации Н-катионитового фильтра поступает в бак сбора кислых стоков. Состав

15 кислых стоков, полученных при регенерации фильтра 1,5%-ным раствооом Н2ЯО4 следующий:

Сн+=75 — 80 мг-экв/л

Сс =90 93 мг-экв/л

См9 =15-30 м г-э к в/л

2+

Сг =104 — 116 мг-экв/л

Cso4 -=-260-300 мг-экв/л

Раствор насосом-дозатором 2 подае-ся в осветлитель 3, Туда же поступают щелоч25 ные стоки из бака 4 с помощью насоса-дозатора 5.

Состав щелочных вод, полученных при регенерации анионитовых фильтров 4%ным раствором NaOH следующий:

30 Сц, =1000 мг-экв/л

Снсср =11,5-134 мг-экв/л

Cso4 =241 — 346 мг-экв/л

Col=268-288 мг-экв/л

20з =27 — 28 мг-экв/л

35 Сон =300-340 мг-экв/л

От 1/3 до 1/2 щелочных стоков подается в бак 6 для приготовления содового раствора, где избыток щелочи превращается сначала ь соду под воздействием углекисло40 го газа, содержашегося в дымовых газах, подаваемых по линиям 10 и 20 по формуле

2OH + 2COz .+ 2РСОз

Na бака 6 раствор с содой поступает в осветлитель 3, где происходит образование, 45 осаждение и удаление ионов жесткости в результате следующих реакций

2ОН "Mg = Мц(2ОН)2 .

ОН НСОз =СОз +H20

2- „2+ О з Ca =CaСОз

50 Я Оз + Са =СаЯ10 ;

При очень малой растворимости этих

СалЕй; ПРСаСОЗ-2,9 10, ПРМ9ОН2=5,5 10

-9 -12

flPo>sloa=6,6 10 достигается, практически.

-7 полное их осаждение и удаление из освет55 лителя 3 через патрубок 22 в виде шлама, который может быть после обезвоживания использован в качестве сырья для производства строительных материалов, Осветленный раствор, представляющий собой смесь солей натрия: NaCI.

1726012

МагЯ 34, КаэСОэ и небольшого избытка щелочи, подается в аппарат 7 для нейтрализации через кольцевой раздающий коллектор

17, В расположенный под ним раздающий кольцевой коллектор 18 подаются дымовые 5 газы, содержащие кислые компоненты в виде ЯО ; ЯОз; СО2, Дымовые газы всплывают в виде пузырьков в кольцевом зазоре, образованном стенками аппарата 7 и внутренним кольцом 16. Пузырьки увлекают за 10 собой осветленный раствор, поступающий в аппарат через коллектор 17. В результате происходит взаимодействие щелочи и соды с кислыми компонентами газа по формулам

2йаОН+ SOz -> йа250э+ Н20

NaOH+ ЯОэ - Na2S04+ Н О

МагСОэ+ СОг+ HzO + 2йаНСОз

При этом происходит нейтрализация раствора до значения рН 6,5-8,1, После ап- 20 парата 7 раствор может быть использован в качестве регенерационного раствора для

Na-катионитового фильтра, вместо свежего водного раствора поваренной соли (NaCI), так как он представляет собою примерно 25

2%-ный раствор солей натрия (1,2 — 1,4

МагЯОа 0.6 — 0,8 NaCI; 0,04 — 0,06 NaHCQ3, 0,08 — 0,12 Ма ВО ), И только избыток раствора сбрасывается в канализацию с помощью патрубка 24. 30

В результате использования предлагаемого изобретения достигается значительный зкономический эффект эа счет экономии поваренной соли, являющейся ценным сырьем для химической промышленности; уменьша- 35 ется объем вредных стоков и содержание в них солей, снижается расход свежей воды на собственные нужды водоподготовки, очищаются от вредных примесей значительные объемы дымовых газов. Осадок из осветлителя может быть использован в качестве сырья в производстве строительных материалов.

Формула изобретения

Установка нейтрализации дымовыми газами щелочных регенерационных сточных вод ионитовых фильтров при водоподготовке, содержащая аппарат для нейтрализации сточных вод Н-катионитовых и анионитовых фильтров, бак сбора щелочных стоков, соединенный с аппаратом для нейтрализации посредством трубопровода с насосом-дозатором, бак приема нейтрализованных стоков, снабженный рН-метром, трубопровод подачи дымовых газов с вентилятором и регулятором расхода, исполнительный механизм которого связан с выходом сигнала рН-метра, отличающаяся тем,что,с целью сокращения количества сбрасываемых в окружающую среду стоков и возможности использования нейтрализованных стоков для регенерации Na-катионитного фильтра при водоподготовке, установка дополнительно снабжена баком для сбора кислых стоков, баком для приготовления содового раствора и осветлителем сбрасываемых стоков, причем ввод осветлителя связан с выходами баков сбора кислых и щелочных стоков и бака приготовления содового раствора, вход которого связан через насос-дозатор с баком сбора щелочных стоков и с трубопроводом подачи дымовых газов, а выход раствора иэ осветлителя связан со входом этого раствора в аппарат для нейтрализации.

1726012

Составитель А.Фишер

Редактор M,Ñàìåðõýíoâà Техред M.Моргентал Корректор С,Черни

Заказ 1224 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101