200711. lajstromszámú szabadalom • Eljárás természetes vízek sótalanító eljárásában alkalmazott kation- és anioncserélők regenerálásánál keletkező hulladékoldatok hasznosítására
HU 200711 B 3 4 kötő ioncserélőre vezetjük, vagy konyhasó adagolásával az anioncserélőről elfolyó oldat összes sótartalmát 10-15 tömeg%-ra állítjuk be, és a szervesanyag-kötő gyanta élénkítő öblítésére legalább S mól/dm1 * 3 gyanta mennyiségben a gyantára vezetjük; 5 és- mind a normál regenerálás, mind az élénkítő öblítés után a kationcserélőről elfolyó sósavas, kénsavas vagy salétromsavas alkálifém- és alkáliföldfém-sókat legalább 1 mól/dm3 összkoncentráció- 10 ban tartalmazó oldatot, legalább S mól/dm3 gyanta mennyiségben a szervesanyag-kötő ioncserélőre vezetjük. Az anioncserélő regenerátum elsősorban a szervesanyag-kötő oszlop szulfát-tartalmát csökkenti. IS A kationcserélőről elfolyó savas-só6 oldat végzi a scavenger-töltet szervesanyag mentesítését és egyidejűleg a karbonátos szennyződések eltávolítását, valamint klorid-formába hozza a szervesanyag-kötő ioncserélőt 20 A találmány szerinti eljárás előnyeit a következőkben foglaljuk össze:- az anion ill kationcserélő regenerálásánál keletkezett eddig eldobott környezetszennyező hulladékoldatot a technológiai folyamat egy másik ré- 25 szén felhasználjuk;- ezáltal a szervesanyag-kötő normál regenerálásához egyáltalán nem szükséges külső forrásból nátrium-kloridot alkalmazni;- az élénkítő öblítéshez alkalmazandó lúgos-sós 30 oldat készítéséhez, az anioncserélőről elfolyó lúgos-sós oldat felhasználása miatt, kevesebb nátrium-klrorídra és nátrium-hidroxidra van szükség;- a kationcserélőről elfolyó hulladékoldat savtartalma elegendő a szervesanyag-kötő gyanta sa- 35 vas kezeléséhez, vagyis elkarbonátosodásának megszüntetésére, és f&y nem kell ehhez külső forrásból savat felhasználni; A találmány szerinti eljárás alkalmazási területe minden olyan vízkezelő technológia, amelynek fel- 40 adata természetes szervesanyag-tartalmú vizekből nagytisztaságú sótalan vizet előállítani ioncserélős kezeléssel. így pl. az energiaiparban kazántápvíz céljára történő víztisztítás folyóvízből, vagy a híradástechnikai iparban használatos nagytisztaságú 45 víz előállítása stb. A találmány szerinti eljárást a következő példán keresztül mutatjuk be: 1. példa ' 50 Az alábbi összetételű vizet sótalanítjuk Ca2+ = 3,20 mól/m3 Mg2+ = 2,00 mól/m3 Na+ = 13) mól/m3 K+= 0,30 mól/m3 55 HCO.3 = 3,80 mól/m3 Q' * 1,70 mól/m3 SCT4 = 1,14 mól/m3 NO*3 = 1,14 mól/m3 SÍO2 = 0,10 mól/m3 60 KMnO^ fogyasztás: 6,2 mól/dm3 pH = 7,2 (megjegyzés: a fenti értékek egy vegyértékű ionokra vonatkoztatott értékek) A vízkezelő berendezés jellemzői: 65 teljesítmény: 50 m3/h működési idő: 12 h termelt víz mennyiség: 600 m3/ciklus 1. Szervesanyag-kötő oszlop: 1,0 m3 Varion ATM ioncserélő gyanta 2. Kationcserélő oszlop: 3,70 nr Varion KS ioncserélő gyanta 3. Anioncserélő oszlop: 5,10 nr Varion AD ioncserélő gyanta A kationcserélő oszlop regenerálását 5 tömeg%-os HCl-oldattal végezzük, regenerálásonként 6528 mól mennyiséggel, melv 4,77 m3 5 tömeg%-os oldatot jelent. Ezt 7,4 nr sótalan vízzel végzett mosás követi Az anioncserélő oszlop regenerálását 4 tömeg%-os NaOH oldattal végezzük, regenerálásonként szintén 6528 mól mennyiséggel, mely 6,53 m3 4 tömeg%-os NaOH-oldatot jelent. Ezt 10,2 m3 sótalan vízzel végzett mosás követi Az alkalmazott Varion ATM szervesanyag-kötő oszlop megengedett terhelése 15 kg KMnÖ4 fogyasztásnak megfelelő szervesanyag/m3 gyanta, vagyis a két regenerálás között a fenti vízből 2420 m3 kezelhető a szervesanyag-kötő oszloppal azaz a sótalanító blokk minden negyedik kimerülése alkalmával kell regenerálni. A regenerátum összes oldott anyag tartalma oszloponként: Kationcserélő oszlop után Anioncserélő oszlop után CaCh = 1920 mól MgCh = 1200 mól NaCl - 780 mól KC1 = 180 mól HC1 = 2448 mól Összesen = 6528 mól (Na-egyenérték = 12%) Na2CC>3 = 4650 mól NaCl = 1020 mól Na2S04 23 684 mól NaNŰ3 * 36 mól Na2SiC>3 = 60 mól NaOH = 168 mól Összesen = 6528 mól A kapott oldatokat használjuk a szervesanyagkötő oszlop regenerálásához. A szervesanyag-kötő oszlopon először az anioncserélőről lekerülő hulladékoldatot, az anioncserélő regenerálással megegyező térfogatárammal (13 m3/h) 5 mól/dm3 gyanta mennyiségben, majd a kationcserélőről elfolyó hulladékoldatot, a kationcserélő regenerálással megegyező térfogatárammal (9,5 m3/h), 5 mól/dm3 gyanta mennyiségben vezetjük át. Tekintettel arra, hogy az elfolyó regeneráló oldat kezdetben híg (az oszlopon lévő víz kiszorítása miatt) és a folyamat végén is híg (a mosóvíz adagolása miatt) a regenerátum eleje és vége a szervesanyag eltávolításban nem vesz részt. A középsó szakasz, vagyis az anioncserélőnél a 0,6 mól/dm-nél a kationcserélőnél a 1 mól/dm-nél nagyobb összkoncentrációjú oldat végzi a szervesanyag eltávolítását. A középső szakasz az összes oldott anyag mintegy 80 tömeg%-át tartalmazza. Ez azt jelenti, hogy 5220 mól azaz 5,22 mól/dm3 gyanta hasznosítható oldott anyagot tartalmaz mindkét regenerátum. Mivel a regeneráláshoz 250 g NaCl/dm3 (azaz 5 3
