способ умягчения воды

Формула изобретения

1. Способ умягчения воды, включающий ее подщелачивание, кристаллизацию солей кальция и магния и фильтрацию через капроновые волокна, отличающийся тем, что подщелачивание обрабатываемой воды проводят в первой емкости при парциальном давлении углекислого газа выше равновесного, а осаждение солей кальция и магния на капроновых волокнах осуществляют во второй емкости при резком понижении давления.

2. Способ умягчения воды по п.1, отличающийся тем, что регенерацию фильтра из капроновых волокон осуществляют путем их периодического встряхивания и промывки потоком обрабатываемой воды через патрубок отвода осадка, а часть образовавшегося осадка возвращают в первую емкость.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии очистки воды, в частности к способам для получения воды, не содержащей ионов жесткости, и может использоваться как самостоятельно для умягчения высокоминерализованных вод, так и в качестве одного из звеньев в технологии получения деионизованной воды.

Известен способ очистки сточных вод от органических примесей путем пропускания обрабатываемой воды через фильтр с волокнистой загрузкой и применения для этой цели инертных синтетических волокон [1]. Данный способ позволяет снизить содержание нефтепродуктов и взвешенных частиц в сточных водах. Регенерация волокон осуществляется промывкой обратным током воды.

Недостатком этого способа является недостаточно высокая степень снижения жесткости обрабатываемой воды.

Известен также способ очистки воды, в котором удаление ионов жесткости из природных вод осуществляют в реакторе путем кристаллизации ионов жесткости на поверхности инертного фильтра при добавлении раствора извести или щелочи [2].

Недостатками данного способа очистки воды являются трудности в подборе и приготовлении инертного гранулированного материала, а также невозможность получения низких значений жесткости обрабатываемой воды.

Наиболее близким к предлагаемому является способ умягчения воды, включающий ее подщелачивание, кристаллизацию примесей солей кальция и магния и фильтрацию путем пропускания воды через капроновые волокна [3]. Регенерацию капроновых волокон осуществляют обратным потоком отработанной воды.

Недостатком данного способа умягчения воды является невысокая степень снижения жесткости обрабатываемой воды, необходимость остановки непрерывного процесса обработки воды для регенерации капроновых волокон, а также неполная их очистка.

В основу предлагаемого способа умягчения воды поставлена задача повысить степень снижения жесткости воды, а также поднять качество регенерации фильтра из капроновых волокон.

Поставленная задача достигается в способе умягчения воды, включающем ее подщелачивание, кристаллизацию солей кальция и магния и фильтрацию через капроновые волокна, в котором подщелачивание обрабатываемой воды проводят в первой емкости при парциальном давлении углекислого газа выше равновесного, а осаждение солей кальция и магния на капроновых волокнах осуществляют во второй емкости при резком понижении давления, при этом регенерацию фильтра из капроновых волокон осуществляют путем их периодического встряхивания и промывки потоком обрабатываемой воды через патрубок отвода осадка, а часть образовавшегося осадка возвращают в первую емкость.

Известно, что нарушение карбонатно-кальциевого равновесия при резком падении парциального давления углекислого газа в воде приводит к массовой кристаллизации карбоната кальция как в толще воды, так и на поверхности затравочного материала [4-6].

В предлагаемом способе подщелачивание проводят в первой емкости, в которой еще не нарушается карбонатно-кальциевое равновесие. Во второй емкости происходит резкое падение давления и имеет место массовая кристаллизация в присутствии развитой поверхности капроновых волокон, в результате которого основная масса солей жесткости выпадает в виде твердого осадка как в толще воды, так и на поверхности капроновых волокон. Периодически, по мере накопления твердой фазы солей жесткости во второй емкости, капроновые волокна встряхиваются и потоком обрабатываемой воды отводят через патрубок отвода осадка. Для увеличения общей поверхности, на которой осаждаются соли жесткости во второй емкости, часть осадка возвращают в первую емкость и вместе с водой поступают во вторую емкость, чтобы в процессе массовой кристаллизации увеличить количество выпавшей в осадок солей жесткости.

В предлагаемом способе умягчение воды может быть осуществлено непрерывно без остановки оборудования на промывку капроновых волокон обратным потоком отработанной воды.

Таким образом, подщелачивание обрабатываемой воды в первой емкости при парциальном давлении углекислого газа выше равновесного, осаждение солей кальция и магния на капроновых волокнах во второй емкости при резком понижении давления и регенерацию фильтра из капроновых волокон путем их периодического встряхивания и промывки потоком обрабатываемой воды через патрубок отвода осадка позволяет повысить степень снижения жесткости воды, а также поднять качество регенерации фильтра из капроновых волокон.

Источники информации

1. Вербин В.А., Петровский О.В., Панов В.П. Фильтр с волокнистой загрузкой для очистки сточных вод. Бюллетень НТИ ЦНИИ информ. и тех. эк. Исследований черных металлов, 1981.

2. Гравеленд А. Умягчение воды с применением реакторов, загруженных гранулированными материалами. - American Water Works Association, 1983, v.75, №12, p.619-625.

3. Способ умягчения воды. Гнусин Н.П., Заболоцкий В.И., Алексеева С.Л., Гришин В.И. RU 02027679 С1, 19950127, C02F 1/42, C02F 5/00.

4. Натанов Х.Х. Подготовка геотермальных вод к использованию. - М.: Стройиздат, 1980.

5. Цхвирашвили Д.Г., Тевзадзе Н.У., Калабегашвили Н.Г. Образование карбонатных и солевых отложений в контуре установок. - В кн.: Альтернативные источники энергии: Материалы сов.-итал. симпоз. Ц.З. М.: ЭНИН, 1983.

6. Ахмедов Р.Б., Новиков Б.Е., Ахмедов Г.Я. Стабилизационная обработка геотермальной воды путем ввода затравочных частиц // Промышленная энергетика, 1985, №10, с.61-64.