Патент на изобретение №2225365

(54) СПОСОБ ГЛУБОКОЙ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВЫХ И СТОЧНЫХ ВОД ОТ ФТОРА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области технологии очистки питьевых и сточных вод и предназначено для их глубокой очистки от фтора. Способ глубокой очистки питьевых и сточных вод от фтора включает их реагентную обработку. После реагентной обработки воду подвергают электродиализу с циркуляцией концентрата. При этом концентрат объединяют с исходной водой, после чего цикл повторяют. Электродиализ проводят с использованием сильноосновных анионообменных мембран. Технический результат – глубокая очистка питьевых или сточных вод от фтора, исключение жидких фторсодержащих сбросов и получение отхода в виде твердого осадка. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области технологии очистки питьевых и сточных вод и предназначено для их глубокой очистки от фтора.

Известен способ обессоливания морских и океанских вод электродиализом (Гайдадымов В. Б. и др. “Опыт опреснения морских и океанских вод электродиализом в судовых условиях”. В кн. “Ионообменные мембраны в электродиализе”. Ред. Соладзе К.М. Л.: Химия, 1970, с.171-176).

Известный способ не обеспечивает полноты очистки воды от фтора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод от фтора применением двухстадийной реагентной обработки и электрообработки (А. С. СССР 742390, кл. С 02 С 5/00, 1980), включающий обработку сточных вод известковым молоком, разделение жидкой и твердой фаз отстаиванием, введение смеси растворов сернокислого алюминия и жидкого стекла в жидкую фазу и последующее отстаивание. При этом введение смеси реагентов в жидкую фазу сопровождают электробработкой последней при плотности тока 0,8-2,4 А/дм².

Известный способ позволяет обрабатывать воду с любым содержанием фтора, однако из-за высокой растворимости фторсодержащих соединений концентрация фтора в воде не может быть снижена реагентным способом менее чем до 2 мг/л.

Задачей изобретения является разработка технологии глубокой очистки питьевых и сточных вод от фтора, а также исключение сброса фтора с жидкой фазой.

Сущность изобретения заключается в том, что на первой стадии фторсодержащий раствор так же, как в известном способе, подвергают реагентной обработке известью, затем воду дополнительно подвергают электродиализу, с циркуляцией концентрата, который объединяют с исходной водой, после чего цикл повторяют. При этом электродиализ проводят с использованием сильноосновных анионообменных мембран.

Предлагаемая технология позволяет достичь глубокой очистки воды от фтора до концентраций 0,3-0,5 мг/л при норме ПДК в питьевой воде 0,7-1,5 мг/л. При этом полностью исключен сброс фтора с жидкой фазой, а в качестве отхода образуется только твердый продукт. Количество очищенной воды по отношению к исходной превышает 95%.

Пример осуществления способа.

Имитационный раствор фтористого натрия, содержащий 22,3 мг/л фтор иона, обрабатывают известью с трехкратным превышением по отношению к стехиометрии, а затем отстаивают и фильтруют. В результате получают раствор с содержанием фтора 2,4 мг/л. 360 л полученного фторсодержащего раствора подвергают электродиализу в аппарате, содержащем 80 мембранных пар катионитных мембран МК-40 и анионитных мембран МА-41. Площадь мембраны – 0,07 м². Процесс проводят при напряжении на электродах 115 В и токе 0,28-0,31 А.

Электродиализ осуществляют следующим образом. В опреснительный, диализный тракт раствор подают непрерывно, а в рассольном, концентратном тракте он циркулирует. Объем циркулирующего раствора составляет 60 л. Производительность аппарата по диализату 30 л/ч с концентрацией фтора в диализате 0,4 мг/л. Концентрация фтора в циркулирующем концентрате 12,3 мг/л. Концентрат объединяют со следующей порцией исходного раствора порядка 350 л и вновь обрабатывают известью, достигая остаточной концентрации фтора после реагентной обработки – 2,4 мг/л. После этого цикл электродиализа повторяют.

Таким образом, основное преимущество предлагаемого способа – глубокая очистка питьевых или сточных вод от фтора, исключение жидких фторсодержащих сбросов и получение отхода в виде твердого осадка.

Формула изобретения

1. Способ глубокой очистки питьевых и сточных вод от фтора, включающий их реагентную обработку, отличающийся тем, что после реагентной обработки воду подвергают электродиализу с циркуляцией концентрата, который объединяют с исходной водой, после чего цикл повторяют.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что электродиализ проводят с использованием сильноосновных анионообменных мембран.