177506. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vízlágyításra szolgáló ioncserélő töltet regenerálására használt folyadék - regenerátum-kezelésére, valamint a kezelt folyadék hasznosítására
3 177506 4 okozó sókat kicsapatjuk, a kapott elegytől az iszapot elválasztjuk, és az iszaptalanított, NaCl tartalmú folyadékot — adott esetben NaCl-dal dúsítva — az ioncserélő töltet regenerálásához használjuk. A regenerátumhoz a Ca(OH)2-t célszerűen mésztej formájában adagoljuk. Egy további előnyös találmányi ismérv szerint a regenerátumot a Ca(OH)j-vel és Na,C03-tál való reagáltatása közben — például gőzbefúvatással — mintegy 40 C hőmérsékleten tartjuk. A találmányhoz fűződő előnyös hatások a következőkben foglalhatók össze : az eljárás alkalmazásának köszönhetően a természetes élővizek (befogadók) sótartalma, különösen Na+ tartalma csökken, ami a vizek kommunális és ipari felhasználását megkönnyíti, mezőgazdasági hasznosíthatóságukat (öntözés) nem gátolja. További előnyt jelent, hogy az ioncserélős vízlágyítók regenerálásához szükséges vízigényt és NaCl-igényt nagymértékben csökkenti. Ugyancsak a találmány alkalmazásának eredményeként mutatkozó előnyös tényező, hogy — vízrecirkulációból következően — a közcsatornahálózat terhelése és korróziós károsodása csökken, ami nemcsak technológiai szempontból kedvező, hanem beruházási és üzemeltetési költségmegtakarítást is eredményez. A találmány szerinti technológiából az is következik, hogy a mész-szódás kicsapással a visszaforgatott regeneráló folyadék előlágyítása is megoldódik, ami a vízlágyító berendezés előlágyító egységének kapacitásigényét csökkenti. Végül igen előnyös tényező, hogy a regenerátumban lévő szennyeződések kis térfogatú, semleges kémhatású, mérgező anyagokat nem tartalmazó, vissza nem oldódó, könnyen kezelhető és szállítható iszap formájában nyerhetők ki. A találmányt a továbbiakban a mellékelt 1. ábrán szereplő blokkséma alapján ismertetjük. A (nem ábrázolt) ioncserélő töltet regenerálásából keletkezett szennyvizet az a nyílnak megfelelően az 1 reaktorba vezetjük, amely egyben a gyűjtőtartály szerepét is betölti. Az 1 reaktorban történik a regenerátumban felhalmozódott Ca és Mg sók kicsapása. A reakció az 1 reaktorban oly módon megy végbe, hogy a 2 tartályból a b nyílnak megfelelően Ca(OH),-t, a 3 tartályból pedig — ha szükséges Na,CO,-t adagolunk (c nyíl). A Ca(OH),-t célszerűen mintegy 10%-os mésztej formájában juttatjuk a reaktorba. A mésztej előkészítése úgy történhet, hogy az oldásra szánt Ca(OH),-t porkamrán keresztül juttatjuk a 2 tartályba, és az oldást propelleres keverővei végzett keverés segitségével hajtjuk végre. Az Na2C03-at — kis mennyisége (általában 3—5 kg a jelenleg alkalmazott kazánoknál) miatt — kézi úton célszerű az 1 reaktorba adagolni. A lágyítási reakció kedvező körülményeinek biztosításához a kezelendő szennyvizet az 1 reaktorban — pl. gőzbefúvó fejjel — 40 ' C hőmérsékletre fűtjük fel. A reakcióidő kb. 0,5 óra. A reaktorban végbemenő reakciók reakció-egyenletei (amelyek lényegében a vízlágyítás reakció-egyenleteivel egyeznek meg) az alábbiak : CaCl2+Na2C03 = CaC03+2 NaCl MgCl2+Na2C03 = MgC03+2 NaCl MgC03+Ca(OH), = Mg(0H)2+CaC03 Az ioncserélő töltet regenerálásához használt NaCl-es regeneráló folyadékban a regenerálás után a Ca és Mg ionok főleg G~ alakban vannak jelen, de természetesen a Ca, Mg tartalom kicsapása—a többi ionnal felírva — is a vízlágyítás, szokásos reakdóegyenieíeivel egyezik meg. A reakcióegyenletekből egyébként kitűnik, hogy a találmány szerinti megoldással az összes CV + és Mg:+ ion kicsapható, a NaCl pedig — elméletileg — veszteség nélkül visszanyerhető. Az ioncserélő regenerátumban — más szóval a találmány szerinti eljárással kezelendő szennyvízben — a Clionok mellett a legnagyobb mennyiségben a változó keménységet okozó HCOj ionok vannak jelen. Ezek a regenerátumból az OH- ionokkal kicsapódnak, a többi ionok közül pedig a SO^~ ionok a Ca2+ ionnal gipsz-csapadékot adnak. így az anioncserélő regenerátumaiból is visszanyerhető a NaCl. A reakció végbemenetelét követően a reakcióelegyet átemelő szivattyúval a 4 fázisszétválasztóba — például ülepítőtartályba — juttatjuk, (d nyíl), ahol kb. 2 óra alatt a mésziszap kiülepszik. A kiulepedett iszapot gravitációsan — az e nyílnak megfelelően — az 5 szűrőágyra továbbítjuk, ahol szárazanyagtartalma kb 50%-ra feldúsul. A besűrített iszap pl. a hatóság által hulladékgyűjtőként kijelölt 6 helyre szállítható, (g nyíl) vagy centrifugálással tovább sűríthető, akár az eredeti szennyvízmennyiség 1%-át kitevő térfogatra; ilyen formában az iszap elhelyezése még Egyszerűbbé válik. Az 5 szűrőágytól elfolyó csurgalékvizet (viszonylag kis mennyiség) visszavezetjük az 1 reaktorba (f nyíl). A 4 fázisszétválasztóból távozó NaCl tartalmú folyadék (oldat) még tartalmaz olyan lebegőanyagokat, amelyek az ioncserélő töltelék (oszlopok) működését zavarják. Ezek kiválasztása céljából a folyadékot a h nyílnak megfelelően a 7 szűrőn vezetjük, keresztül, amely 8 léglazítóval és 9 visszamosóval áll kapcsolatban, az i illetve j nyilaknak megfelelően. A 7 szűrőben kiválasztott iszapot eltávolítjuk (n nyíl), és önmagában ismert módon (pl. szikkasztással, centrifugálással) tovább kezeljük, a folyadékfázist pedig a k nyílnak megfelelően a 10 tartályba juttatjuk. Itt a folyadékot egyrészt tároljuk az ioncserélő töltetek regenerálásához való felhasználásáig, másrészt beállítjuk a pH-ját, és —szükség szerint —pótoljuk a NaCl-t. Ez utóbbira azért van szükség, mert bizonyos NaCl-mennyiség az ioncserfiji műgyantán a regenerálást követően is lekötve marad, műrészt az 5 és 7 szűrőkkel végzett műveletek során is keü némi sómennyiség-csökkenésével számolni. A NaCl pótlása a 11 tartályból, az 1 nyílnak megfelelően történik. A pH- beállításhoz kb. 1%-os kénsavat használhatunk, amelyet a 12 tartályból táplálunk a 10 tartályba (o nyíl). A kénsavat a 12 tartályba (nem ábrázolt) ballonból ballonszivattyúval vihetjük be, a savhígítás szivattyús keveréssel történhet. A 10 tartályban fentiek szerint kezelt folyadéknak a pH- értéke 7—7,2,2—4 nk° Ca és Mg sót tartalmaz, NaCl tartalma pedig az ioncserélő töltet regenerálásához előirányzott értéknek felel meg. A folyadékot azután — célszerűen kavicsszűrőn keresztül — az ioncserélő töltetre visszanyomatva, a töltetet regeneráljuk, majd a regenerátumot a leírtak szerint újra kezeljük, és ismét regenerálásra használjuk fel. Ily módon az NaCl az ioncserélő töltet regenerálásának technológiai körfolyamatában marad, élővízbe nem kerül, vagyis a környezetszennyező hatásokat kiküszöböltük, A találmány természetesen nem korlátozódik az eljárás •fentiekben résárteaett foganatosítás! módjára, hanem az igénypontok által* definiált oltalmi körön belül,szósoos módon megvalósílbaté. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
