Разработка технологических схем обработки природных вод и отработанных регенерационных растворов ВПУ с выделением нерастворимых соединений

• Автор: Журавлёв, Сергей Павлович
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Анализ существующих технологических решений по

реагентному умягчению природных вод

1.1.1. Умягчение воды в осветлителях

1.1.2. Обработка воды в вихревых реакторах

1.1.3. Обработка воды во флотаторах.

1.2. Анализ технологических решений по обработке

минерализованных сточных вод ВПУ с получением

малорастворимых соединений.
1.2.1. Обработка сточных вод Ыакатионитовых фильтров,
регенерируемых хлоридом натрия.
1.2.2. Обработка сточных вод Нкатионитовых фильтров и натрий
катионитовых фильтров, регенерируемых сульфатом натрия
1.2.3. Обработка сбросных растворов установок обратного осмоса
Выводы к главе 1.
2. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО МОДИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА
УМЯГЧЕНИЯ ПРИРОДНЫХ ВОД В ОСВЕТЛИТЕЛЯХ.
2.1. Экспериментальные исследования.
Выводы к главе 2.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА УМЯГЧЕНИЯ ПРИРОДНОЙ
ВОДЫ В ВИХРЕВОМ РЕАКТОРЕ.
3.1. Экспериментальные исследования на стендовой установке
3.2. Экспериментальные исследования в производственных условиях.
Выводы к главе 3.
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ОБРАБОТКИ СБРОСНЫХ
МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ РАСТВОРОВ ВПУ.
4.1. Общие принципы разработки схем
4.2. Технология обработки ОРР Ыакатионитовых фильтров при
совместном выделении СаСОз и МОН2
4.3. Технология обработки ОРР Какатионитовых фильтров при
раздельном выделении СаС и 1уОН2.
4.4. Технология обработки ОРР Нкатионитовых фильтров
4.5. Технология обработки ОРР Нкатионитовых фильтров при
повышенной температуре
4.6. Технология обработки концентрата ООУ
Выводы к главе 4
5. ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ВЫДЕЛЕНИЯ
МАЛОРАСТВОРИМЫХ КОМПОНЕНТОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ СБРОСНЫХ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ РАСТВОРОВ ВПУ
5.1. Выделение из ОРР гидроксида магния
5.1.1. Экспериментальные исследования по выделению гидроксида
магния отстаиванием.
5.1.2. Экспериментальные исследования по выделению гидроксида
магния флотацией
. 5.2. Выделение карбоната кальция из сбросных минерализованных
растворов ВПУ.
5.2.1. Экспериментальные исследования по выделению карбоната
кальция из ОРР
5.2.2. Экспериментальные исследования по выделению карбоната
кальция из концентрата ООУ.
5.3. Выделение из ОРР сульфата кальция.
5.3.1. Экспериментальные исследования.
Выводы к главе 5.
6. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ СХЕМ
ОБРАБОТКИ ОРР
Выводы к главе 6.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Кроме того, в сточных водах ионитных фильтрах присутствуют избытки реагентов для регенерации, а в сбросных концентратах обратноосмотических установок - ингибиторы отложений. При этом из-за имеющихся в большинстве случаев ограничений по сбросам сульфатов (не более 0-0 мг/л), хлоридов (не более 0-0 мг/л) [8], использование указанных методов невозможно без решения вопроса обработки и утилизации этих растворов. Для снижения концентрации сульфатов и хлоридов в сбросных минерализованных водах применяются технологические схемы очистки и утилизации, включающие, как правило, узлы реагентного умягчения. При этом отходами технологии также являются шламы, содержащие малорастворимые соединения кальция и магния. Анализ существующих технологических решений по декарбонизации и реагентному умягчению природных вод Декарбонизация и умягчение природных вод при использовании щелочных реагентов находит применение на многих ВПУ промышленных предприятий России. Одним из основных преимуществ данной технологии по сравнению с другими методами обработки воды (ионный обмен, обратный осмос, электродиапиз и др. Реагентное умягчение поверхностных вод сочетают с частичным удалением других загрязняющих компонентов, например железа, органических веществ, соединений кремния. В результате отходы рассматриваемой технологии представлены осадками и шламами различной влажности, которые можно складировать в накопителях, в то время как другие методы предполагают образование концентрированных растворов, сброс которых ограничен природоохранными органами. Са~ и Мё2+ в практически нерастворимые соединения. В качестве щелочного реагента при декарбонизации воды обычно используют известь, а для реагентного умягчения могут применяться также кальцинированная сода и гидроксид натрия [5]. Известь самостоятельно используется обычно для декарбонизации воды с высокой карбонатной жесткостью, в случае, когда не требуется удаление солей нскарбонатиой жесткости. Согласно [9], без подогрева воды, величина остаточной жесткости при декарбонизации известкованием может быть получена на 0,8 мг-экв/л выше некарбонатной жесткости. Основным сооружением для реализации метода декарбонизации воды известкованием в отечественной практике водоподготовки являются осветлители со взвешенным осадком (осветлители). По данным [] вода после коагуляции должна быть такого качества: прозрачность более см, остаточная окисляемость -% исходной величины, остаточное содержание железа 0,3-0,3 мг/л. Технология декарбонизации известкованием предполагает одновременное выделение из подогретой до ±ГС воды карбоната кальция и гидроксида магния, влияющего как поверхностно-активное вещество на процесс кристаллизации карбоната кальция, задерживая рост кристаллов, но соединяя их вместе с тем в более крупные агрегаты. С увеличением доли гидроксида магния в осадке взвесь приобретает свойства, при которых уменьшается объемный вес и прочность осадка и увеличивается его влажность. В зависимости от доли гидроксида магния влажность осадка колеблется в пределах -%. Обработка воды коагулянтом способствует формированию коллоидной фазы осадка, ее укрупнению и переводу в грубодисперсное состояние. Использование только едкого натра и коагулянта не представляется возможным из-за низких седиментационных свойств образующейся взвеси. В работе [] исследовалось влияние соотношения Ca/Na при известково - едконатровой обработке воды на концентрацию твердой фазы и скорость осаждения частиц взвеси. Установлено, что при соотношении Ca/Na менее / происходит образование тонкодисперсной трудно осаждаемой взвеси. В целом проблема улучшения седиментационных свойств образующейся взвеси в процессе реагентного умягчения воды весьма важна для обеспечения нормальных условий эксплуатации осветлителей. Осветлители со слоем взвешенного осадка применяются в основном в составе предочистки схем подготовки воды ТЭЦ и ГРЭС. При этом, наряду с декарбонизацией воды, происходят процессы частичного обессоливания, удаления соединений железа, кремния, органических веществ и цветности.