Синєжук Інна Борисівна. Розробка ресурсозберігаючої технології регенерації натрій-катіонових фільтрів

brief description

Синєжук Інна Борисівна. Розробка ресурсозберігаючої технології регенерації натрій-катіонових фільтрів: дис... канд. техн. наук: 05.23.04 / Київський національний ун- т будівництва і архітектури. - К., 2004

Синєжук І.Б. Розробка ресурсозберігаючої технології регенерації натрій-катіонітових фільтрів. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук з спеціальності 05.23.04. Водопостачання, каналізація. Київський національний університет будівництва і архітектури. Київ, 2003.
На підставі аналізу сучасного стану вирішення проблеми переробки і повторного використання мінералізованих стічних вод установок водопідготовки запропоновано спосіб регенерації натрій-катіонітових фільтрів першого ступеня у дві стадії - з використанням на початку відпрацьованого регенераційного розчину, без якої-небудь його обробки, а потім свіжого регенераційного розчину. Наведено результати лабораторних і промислових досліджень, на підставі яких розроблені рекомендації по визначенню параметрів відбору відпрацьованих регенераційних розчинів на повторне використання. Розроблено та впроваджено у промислове виробництво технологічні схеми вузлів відбору відпрацьованих регенераційних розчинів для умов п'ятої і шостої станцій хімводоочистки Маріупольського металургійного комбінату ім. Ілліча. Запропоновано розрахунок процесу регенерації з повторним використанням відпрацьованих регенераційних розчинів на установках двоступінчастого натрій-катіонітового пом'якшення води.
Розроблена технологія може застосовуватися на установках водопідготовки промислових підприємств, що використовують для пом'якшення води натрій-катіонітові фільтри.

Обґрунтовано доцільність розробки технології регенерації натрій-катіонітових фільтрів з повторним використанням відпрацьованих регенераційних розчинів від попередніх регенерацій.
У ході лабораторних досліджень доведено можливість повторного використання відпрацьованих розчинів NaCl. Встановлено, що використання відпрацьованого розчину з концентрацією NaCl не нижче 3,5% протягом 30-50% часу регенерації не приводить до зменшення тривалості пом'якшення води. Експериментально визначено основні параметри відбору і повторного використання відпрацьованого регенераційного розчину.
Досліджено кінетику регенерації натрій-катіонітових фільтрів в промислових умовах на п’ятій і шостій станціях водопідготовки Маріупольського металургійного комбінату ім. Ілліча та зроблено математико-статистичну обробку результатів досліджень. Визначено функціональні залежності загальної концентрації хлоридів і іонів жорсткості у відпрацьованих регенераційних розчинах від часу регенерації для кожного катіонітового фільтру.
По результатам лабораторних і промислових досліджень встановлено, що на повторне використання доцільно відбирати відпрацьований регенераційний розчин від фільтрів першого ступеня після досягнення максимальних концентрацій солей жорсткості в ньому через час, який у відсотках від усього часу регенерації і відмивки складає 6-17%, тривалість відбору в процентному відношенні від усього часу регенерації і відмивки доцільно приймати 15-25%. При цьому початкова концентрація розчину NaCl повинна бути не нижче 3,5%. Для фільтрів другого ступеня відпрацьований регенераційний розчин відбирають на повторне використання згідно того рівня концентрації розчину NaCl, що був визначений для фільтрів першого ступеня. Відібрані таким чином відпрацьовані регенераційні розчини першого і другого ступенів катіонування доцільно усереднювати в одній ємності і потім використовувати цей розчин у початкові 30-50% часу регенерації фільтрів першого ступеня.
Складено алгоритм визначення основних параметрів відбору відпрацьованого регенераційного розчину на повторне використання при промисловому впровадженні розробленої технології на вже існуючих установках та запропоновано методику розрахунку основних технологічних показників процесу регенерації з повторним використанням відпрацьованих регенераційних розчинів при проектуванні установок двоступінчатого пом'якшення води.
Проведено промислове впровадження розробленої технології на двох станціях водопідготовки Маріупольського металургійного комбінату ім. Ілліча. Підтверджено простоту, надійність реалізації і експлуатації вузла відбору і повторного використання відпрацьованих регенераційних розчинів. Встановлено, що в промислових умовах тривалість пом'якшення води не знижується при використанні відпрацьованого розчину NaCl для регенерації фільтрів першого ступеня у перші 50% часу регенерації, з подачею потім у останні 50% часу свіжого регенераційного розчину.
Виконано розрахунок річного економічного ефекту від впровадження запропонованої технології на Маріупольському металургійному комбінаті ім. Ілліча, який по двом станціям водопідготовки складає у 2000 р. 356 тис. грн., а в 2001 р. 648 тис. грн. Встановлено, що в цілому по двом станціям реалізація розробленої технології дозволила скоротити в середньому на 30% витрати технічної кухонної солі і знизити скидання хлоридів до навколишнього середовища у формі хлорид-іона на 5080 т у 2000 р. і на 6422 т у 2001 р.