3 Методы очистки воды от солей стронция

3.1 Использование неорганических мембран и биомоса – ч

Неорганические мембраны не подвержены процессу радиолиза (как это нередко бывает при использовании природных мембран), а биомосы в водном растворе (точнее – в устойчивой коллоидной водной взвеси) являются хорошими комплексообразователями.

Радиолиз – это разложение химических соединений под действием ионизирующих излучений с образованием свободных радикалов. Является предметом изучения радиационной химии.

При этом ионы металлов связываются во внутрисферные комплексы, имеющие высококонденсированную гидрофобную лигандную оболочку и сравнительно легко улавливаемые неорганической мембраной. Например, при содержании в воде ионов Са²⁺ в количестве 22,5 мг/л, в режиме ультрафильтрации (при Р = 4 атм) степень задержки кальция на мембранах с использованием биомоса-Ч составляла 48,5-57,6 %, а без биомоса – 4-6 %.

Приводим результаты очистки воды от солей стронция с помощью неорганических мембран и биомоса-Ч.

Концентрация стронция, мг/л	Соотн. Стронция и биомоса в растворе	Фильтрат стронция, мг/л	Селек- тивность,       %	Прони- цаемость мембраны, л/м2 в час
0,62	1:200	0,03	95,2	43
11,2	1:300	3,9	65,0	37

Полученные данные свидетельствуют о том, что технология комплексообразования в сочетании с ультрафильтрацией перспективна для решения задач очистки воды от радионуклидов.

Нуклид – вид атомов, характеризующийся определённым массовым числом, атомным номером и энергетическим состоянием ядра, и имеющий время жизни, достаточное для наблюдения. Нуклиды делятся на стабильные (устойчивые соединения) и радионуклиды (соединения, при распаде переходящие в другие соединения, опасные по своим свойствам).

3.2 Фильтрационно-сорбционная очистка с использованием в качестве сорбента клиноптилолита

Очистку питьевой воды ведут путем фильтрации ее через колонки с природным сорбентом - клиноптилолитом. Процесс ведут на установке, состоящей из n-модулей, каждый из которых включает два фильтра, попеременно работающих в режимах сорбции и регенерации, и три емкости для сбора очищенной воды, регенерата и приготовления регенерирующего раствора. Сорбцию ведут до проскока по стронцию 0,2 - 0,5 мг/л, а регенерацию - противотоком непосредственно после завершения стадии сорбции 8 - 10 колоночными объемами 0,5 н раствора хлористого натрия, из регенерата выделяют соли стронция и кальция осаждением, а раствор после удаления осадка направляют на стадию регенерации. Сорбцию ведут со скоростью фильтрации 7 - 8 м/ч, через слой клиноптилолита не менее 2 м. Используют клиноптилолит с усредненным размером зерна 0,75 мм.

3.2.1 Описание изобретения для очистки воды от соединений стронция

Изобретение относится к ионообменным способам очистки маломинерализованных растворов и может быть использовано при получении питьевой воды из подземных, поверхностных и сточных вод, содержащих избыточное (превышающее ПДК) количество стронция.

Известен способ очистки поверхностных высокомутных вод от стабильного стронция путем фильтрации через слой природного клиноптилолита месторождения Ай-даг. В зависимости от выбранных режимов и мутности исходной воды цеолит поглощает от 15 до 75% стронция .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки питьевой воды путем ее фильтрации через слой клиноптилолита Колинского месторождения в Na-форме с зернением загрузки 0,3-0,6 мм. При этом достигается очистка воды от стронция до принятого норматива (7 мг/л). Для производственных целей предлагается использовать выпускаемые промышленностью параллельноточные натрий-катионитовые фильтры первой ступени.

К недостаткам способов можно отнести однократное использование клиноптилолитовой загрузки, что обуславливает необходимость ее периодической замены по мере отработки на новую загрузку и ведет к удорожанию способа.

Целью изобретения является создание экономической безотходной ионообменной технологии получения питьевой воды из подземных маломинерализованных вод с повышенным содержанием стронция, обеспечивающей многоразовое использование сорбента (природного клиноптилолита) и регенерирующего раствора, повышение эффективности процесса, экономия реагентов.