Способ обессоливания минерализованных вод и утилизации рассолов

(51) 02 1/469 (2006.01) 01 61/11 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ опреснения является электродиализ. Широкому его внедрению мешает выпадение в осадок содержащихся в подземной воде карбоната кальция,гидрата окиси магния и сульфата кальция, т.е. солей жсткости, которые отлагаясь на мембранах электродиализного аппарата повышают гидравлическое сопротивление движению опресняемой воды и способствуют быстрому выходу из строя мембран. Существующий катионитовый метод снижения жесткости перед опреснительным аппаратом требует значительного количества реагентов для регенерации загрузки фильтров, при этом образуется большое количество загрязненных стоков после промывки загрузки. Предлагаемый способ предварительного снижения жесткости на диализном аппарате позволяет сократить нагрузку на катионитовые фильтры,использовать сконцентрированный на электродиализном аппарате рассол для осуществления процесса диализа, а часть рассола и стоки от катионитовых фильтров, после обработки в осветлителе и фильтр-прессе, направить на регенерацию загрузки катионитовых фильтров.(72) Тогабаев Есенгельды Тогабай лы(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Смагин В.И. Обработка воды методом электродиализа. М., Строийздат, 1986, с.172(54) СПОСОБ ОБЕССОЛИВАНИЯ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ВОД И УТИЛИЗАЦИИ РАССОЛОВ(57) Изобретение относится к области водоснабжения,в частности,к способам обессоливания подземных вод с солесодержанием до 10 г/л и может быть использовано для подготовки питьевой воды. Для обеспечения потребностей населнных мест,в качественной питьевой воде, наряду с другими источниками,необходимо использовать минерализованные подземные воды после опреснения. Одним из перспективных методов Изобретение относится к области водоснабжения,в частности,к способам обессоливания подземных вод с солесодержанием до 10 г/л и может быть использовано для подготовки питьевой воды. Способ включает использование диализного аппарата и ионообменного фильтра для предварительного снижения солей жсткости для предотвращения отложении на мембранах электродиализатора гидрата окиси магния и сульфата кальция. Осадкообразование на мембранах может привести к снижению производительности аппарата и увеличению удельного расхода электроэнергии на процесс. Образовавшийся в электродиализаторе сконцентрированный рассол после обработки в осветлителе и фильтр-прессе подается для регенерации ионообменного фильтра. Широко используемые промышленные способы обессоливания,основанные на методе электродиализа не предусматривают предварительного снижения жсткости на диализном аппарате, образовавшийся рассол не утилизируется и сбрасывается в канализацию. Наиболее близким аналогом данного изобретения является комбинированная схема,описанная в Смагин В.И. Обработка воды методом электродиализа. М., Стройиздат,1986, 172 с.(с.140141),представляющая собой сочетание электродиализатора, установленного в начале схемы и двухступенчатой ионообменной установки. Совпадающими признаками аналога с заявленным,является применение электродиализатора для обессоливания и ионообменного фильтра,загруженного сульфоуглем для предварительной очистки от железа. Отличие заявленного изобретения от аналога заключается в следующем 1) схема в аналоге используется для глубокого обессоливания вод с малым содержанием растворнных солей (до 1 г/л) для нужд теплоэнергетики, в то время как в заявленном изобретении схема используется для обессоливания подземных вод с солесодержанием до 10 г/л для питьевых нужд 2) в заявленном изобретении в схему включн диализный аппарат, в аналоге он отсутствует 3) в заявленном изобретении рассол, после обработки в осветлителе и фильтр-прессе используется для регенерации натрийкатионитового фильтра, в аналоге образовавшийся рассол сбрасывается в канализацию. Сущность изобретения заключается в следующем повышение качества питьевой воды при обессоливании подземных вод применением диализного аппарата для предварительного снижения жесткости подземных вод ликвидация стоков и утилизация концентрированных рассолов, а также сокращение реагентов путем использования рассолов для приготовления регенерационных растворов. Повышение качества питьевой воды и утилизация концентрированных рассолов осуществляется за счет того, что применяется многоступенчатая бессточная схема обработки исходной воды (фиг.1) методами снижения 2 жсткости на диализном аппарате и фильтре с ионообменной смолой,опреснения на электродиализном аппарате, дезодорации на фильтрах с активированным углем и обеззараживании ультрафиолетовыми лучами на бактерицидной установке и обработки рассолов в осветлителе для реагентного осаждения и фильтрпрессе. Способ обессоливания минерализованных вод и утилизации рассолов предусматривает следующие процессы обработки воды и рассолов исходная вода поступает в диализный аппарат 1 для снижения жсткости Сборник научных трудов В/О Союзводпроект. Проблемы обводнения и сельскохозяйственного водоснабжения сельских населенных пунктов. М., 1985, с.44-49 Процесс диализа в указанном аппарате осуществляется по прямоточной схеме с рециркуляцией рассола. Далее,обрабатываемая вода направляется в натрийкатионитовый фильтр 2 для более глубокого умягчения Николадзе Г.И. Технология очистки природных вод. М., Высшая школа, 1987,479 с Вследствие высокой жсткости исходной воды в качестве загрузки указанного фильтра принят катионит КУ-2-8. Умягчнная вода насосом подается в электродиализаторы для опреснения 3,Смагин В.И. Обработка воды методом электродиализа. М., Стройиздат, 1986, 172 с затем,после дезодорации в фильтре с активированным углем 9 и обеззараживания на бактерицидной установке 10 потребителю. Баки 7 служат для промежуточного аккумулирования, а насосы 8 для перекачивания обрабатываемой воды. Рассол в рассольной камере электродиализатора, вследствии незначительного содержания осадкообразующих ионов кальция и магния в подаваемой для опреснения воде,при циркуляции можно сконцентрировать в десятки раз. Этот сконцентрированный рассол, затем, поступает в рассольный бак диализного аппарата 4, где может циркулировать по контуру рассольный бакрассольный насос- диализатор в течении всего времени, пока выполняется условие осуществления процесса диализа. После этого часть рассола, также как и стоки от натрий-катионитового фильтра направляется в осветлитель для реагентного осаждения 5 добавлением извести и соды Сомов М.А., Журба М.Г. Водоснабжение М., Изд-во АСВ,2010,544 с. Процесс образования осадка в осветлителе проходит в две стадии. Первая стадия состоит из химической реакции взаимодействия ионов с образованием малорастворимых соединений СаСО 3 и 2. Во второй стадии происходит процесс кристаллизации вещества образующегося осадка и агломерации вещества осадка в хлопья. Следующая операция,заключающаяся в обезвоживании осадка осуществляется в фильтрпрессе 6 Сомов М.А., Журба М.Г. Водоснабжение М., Изд-во АСВ, 2010,544 с Растворы после осветлителя и фильтр-пресса, содержащие, в основном, соли , подают для регенерации натрий-катионитового фильтра. Задачей изобретения является создание высокопроизводительного экономичного способа подготовки питьевой воды из подземных солоноватых вод с солесодержанием до 10 г/л и одновременной утилизацией образующихся стоков,используя существующие аппараты для умягчения,обессоливания,осаждения и обезвоживания объединив их в технологическую схему. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ предварительное снижение осадкообразующих солей жсткости и обработку рассолов для дальнейшей утилизации, отличающийся тем, что перед электродиализными опреснительными аппаратами, в сочетании с натрий-катионитовыми фильтрами, устанавливают диализные аппараты,при этом, для приготовления регенерационных растворов используют рассолы, после обработки их в осветлителе и фильтр-прессе. Способ обессоливания минерализованных вод и утилизации рассолов,включающий