ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Регенерация ионообменных фильтров и утилизация отработанных регенерационных растворов из "Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении" Значения k и ао для катионита КУ-2Х8 и слабоосновного анионита АН-31 приведены в табл. VHI-7. [c.225] Регенерацию Н+-катионитовых фильтров I ступени на станциях водоподготовки производят разбавленным (1 — 1,5%-ным) раствором серной кислоты, чтобы предотвратить отложение гииса на зернах катионита, причем фильтруют этот раствор со скоростью не менее 10 м/ч. Возможно применение и более концентрированных растворов серной кислоты при условии, чта общее время контакта катионита с регенерационным раствором будет значительно меньше времени существования пересыщенного раствора сульфата кальция [16]. Поскольку длительность удерживания сульфата кальция в пересыщенном растворе зависит от очень многих факторов, это время надо на каждой промышленной установке определять опытным путем, что ограничивает пспользование приема в промышленной практике. [c.226] Применение разбавленных растворов серной кислоты для регенерации Н+-катионитового фильтра практически делает невозможной утилизацию отработанных растворов, представляющих собой смесь насыщенного раствора сульфата кальция и серной кислоты с общей концентрацией 5—10 г/л. Поэтому для регенерации Н -катионитовых фильтров в установках для получения технической воды из сточных вод, которые предназначены в основном для эксплуатации в замкнутых системах водоснабжения, не имеющих сбросов в водоемы, использование разбавленных растворов серной кислоты непригодно. Регенерация Н+-катионитового (как и Ыа+-катионитового) фильтра должна сопровождаться получент1ем технически ценных солей в виде достаточно концентрированных растворов для того, чтобы выделение из них твердых продуктов было экономичееки оправданно. Это же условие, разумеется, относится и к регенерации ОН -анионитовых фильтров. [c.226] При регенерации Ыа+-катионитовых фильтров раствором хлорида натрия в отработанном растворе образуется смесь солей a l2, Mg l2 и Na I. Восстановление первоначального состава раствора достигается осаждением катионов кальция содой и катионов магния едким натром. Осаждение СаСОз происходит прн рН 8,5—10. Осаждение Mg(0H)2 завершается при pH около 11,5—12. Поэтому после осаждения катионов жесткости раствор необходимо нейтрализовать добавкой небольшого количества соляной кислоты либо рециркуляцией небольшой его доли через Н+-катионитовый фильтр и смешением ее с основной массой раствора. [c.227] Наиболее удобно глубокую регенерацию Ка+-катионитового фильт.ра вести раствором, содержащим около 150 г/л Na I. Прн этом достаточно профильтровать через катионит до четырех объемов раствора на 1 объем набухшей смолы при скорости фильтрования 2—3 м/ч. [c.227] На предприятиях азотной промышленности для первой стадии регенерации катионитовых фильтров, насыщенных катионами жесткости, рационально применять вместо хлорида натрия хлорид или нитрат аммония, а вместо содово-щелочной смеси использовать раствор смеси карбоната аммония с аммиаком (либо водный раствор аммиака, наполовину карбонизованный диоксидом углерода дымовых газов или содержащимся в воздухе, использованном в декарбонизационных колоннах ионообменных установок). В результате обработки катионита раствором солн аммония на первой стадии регенерации он переходит в ЫН4+-форму. На второй стадии регенерации катионита 20%-ным раствором серной кислоты отработанный раствор содержит сульфат аммония и после нейтрализации остаточной кислоты аммиаком может быть направлен в производство сульфата аммония непосредственно или в смеси с отработанным раствором после регенерации ОН--фильтров I ступени (находящихся в 304 -форме). Возможно также получение твердого кристаллического или гранулированного сульфата аммония в распылительных сушилках-грануляторах кипящего слоя. [c.228] Осаждение Mg(0H)2 из 15—20%-ного раствора Na l аммиаком протекает медленнее и не столь полно, как осаждение Mg(0H)2 едким натром из раствора Na l, что объясняется буферным действием смеси аммиака и хлорида аммония. Все же при совместном осаждении смесь карбоната кальция и гидроксида магния после 6—7 ч отстаивания выпадает достаточно полно и в растворе остается лишь около 20 г-экв/м ионов Mg +, что позволяет применять умягченный раствор NH4 I повторно с достаточной эффективностью. [c.228] Регенерация Н+-катионитовых фильтров II ступени, насыщенных только ионами Na+, разумеется, ведется в одну стадию— раствором серной кислоты. [c.228] На предприятиях хлорной промышленности для регенерации катионита, находящегося в 1Ча+-форме, удобно применять 157о-ную соляную кислоту из скрубберов для промывки кислых отходящих газов, содержащих НС1, которая является отходом производства. [c.228] На предприятиях фосфорных удобрений регенерацию катионита в Йа+-форме можно осуществлять фосфорной кислотой, так как продукт регенерации фосфат натрия представляет довольно значительную ценность. [c.228] Поскольку необходимая полнота регенерации ионообменных смол требует значительного избытка реагента сверх стехиометрически необходимого количества, в отработанных растворах содержатся большие количества неиспользованных кислоты и аммиака (или щелочи). Необходимость нейтрализации этого избытка реагентов приводит к повышению стоимости утилизируемых продуктов и во многих случаях делает утилизацию отработанных регенерационных растворов вообще экономически нецелесообразной. Выход из этого затруднения заключается в противоточном или многопорционном режиме регенерации. При этом весь необходимый объем возможно более концентрированного регенерационного раствора делится на несколько порций (обычно три или четыре), которые фильтруют через ионообменный фильтр последовательно и принимают в раздельные сборники. На утилизацию отводят лишь ту порцию раствора, в которой соотношение концентрации вытесненного из смолы и регенерирующего ионов максимально, а, следовательно, минимальны затраты на нейтрализацию избыточного реагента. Все же остальные порции регенерационного раствора используются в новом цикле для регенерации ионита в порядке, соответствующем нарастанию в растворе избытка неиспользованного реагента. Поэтому свежий реагент расходуется только на приготовление одной порции раствора, которую используют для завершения регенерации фильтра. [c.229] При перекачивании каждой порции регенерационного раствора в ионообменный фильтр важно предотвратить смешение ее с предыдущей порцией, находящейся в фильтре. С этой целью растворы из ионообменных фильтров выпускают через уравнительный бачок, установленный на уровне слоя ионита в фильтре поэтому свободное пространство над слоем смолы при поступлении порции регенерационного раствора остается неиспользованным. [c.231] Вернуться к основной статье