Способ очистки сточных вод,содержащих фториды и аммиак

 

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ ФТОРИДЫ И АММИАК, включакаций двустадийную обработку воды известью с промежуточным отделением осадка фторида кальция, карбонизацию воды и удаление аммиака, отличающийся тем, что,с целью повышения степени очистки от фторидов и обеспечения возможности использования воды в оборотном водоснабжении , удаление аммиака осуществляют после первой стадии обработки воды известью при соотношении концентраций ионов фтора и кальция 1:

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (ll) (5П С 0 2 Г 1 / 5 8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTQPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГосудАРственньЙ номитет сссР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3507730/23-26 (22) 02.09.82 (46) 07.06.84. Бюл. 9 21 (72) И.Н.Щемер, М.Д.Прохоренко, Л.Я.Круглова, В.Н.Петрова и Л.A.Êîëìàêîâà (7i) Череповецкое производственное объединение "Аммофос"и Череповецкий филиал Северо-Западного политехнического института (53) 663.632.6:628.349(088.8) (56) 1. Заявка Японии Р 52-85095, кл. С 02 С 5/02, 1977. (54)(57) 1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ

ВОД, СОДЕРЖАЩИХ ФТОРИДЫ И АММИАК, включающий двустадийную обработку воды известью с промежуточным отделением осадка фторида кальция, карбониэацию воды и удаление аммиака, отличающийся тем, что,с целью повышения степени очистки от фторидов и обеспечения воэможности использования воды в оборотном водоснабжении, удаление аммиака осуществляют после первой стадии обработки воды известью при соотношении концентраций ионов фтора и кальция

1:(1,2-2,0 ) и отделения осадка фторида кальция.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что удаление аммиака осуществляют отдувкой его воздухом в течение 40-90 мин при 80-90 С н скорости подачи сжатого воздуха

4,9-5,1 л/мин.

1096236

Изобретение относится к способам очистки промышленных сточных вод от фторидов и аммиака и может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях промышленности, имеющих сточные воды, загрязненные данными компонентами.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод, содержащих фториды и аммиак, включающий дву-стадийную обработку воды известью с последующим отделением осадка фторида кальция, карбонизацию воды и удаление аммиака. 15

Согласно этому способу процесс очистки воды достигается тем„ что вода в несколько приемов обрабатывается избыточным количеством (по отношению к общему содержанию фтори- 2О дов ) известкового молока„отфильтровыванием выпавшего в осадок фторида кальция, осаждением ионов кальция добавлением к воде карбоната аммония и удалением из нее аммиака выпарива2э ние . Степень очистки воды от фторидионов составляет 90Ъ, его остаточ— ная концентрация равна 1„56 г/л.

Остаточная концентрация ионов кальция составляет менее 1 мг/л (13.

Однако этот способ характеризуется недостаточной степенью очистки от фторид-иона (от 15,6 до 1„56 г/л ), не позволяющей использовать далее очищенные воды в системах оборотного водоснабжения или для передачи на горсдские очистные сооружения {предельно допустимые концентрации по фторид-ионам не более 0,75 мг/л ).

L,åëü изобретения — повышение còåпени очистки сточных вод от фторидов 40 и обеспечение воэможности испОльзования воды в оборотном водоснабжении.

Гоставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки сто:ных вод, содержащих фторидЫ и аммиак, включающему двустадийную обработку воды известью с промежуточными отделением осадка фторида кальция, карбониэацию воды и удаление аммиака, подследнее осуществляют после первой стадии обработки воды известью при соотношении концентра— ций ионов фтора и кальция 1:(1,2-2,0) и отделения осадка фторида кальция.

Удаление аммиака осуществляют отдувкой его воздухом в течение 55

40-90 мин при 80-90 C и скорости подачи сжатого воздуха 4,9-5, 1 л/мин.

Способ осуществляют следующим образом..

Сточную воду, содержащую фториды 60 и аммиак, обрабатывают известью при соотношении ионов фтора и кальция в растворе 1:(1,2-?,О), Раствор перемешивают и о.гделяют выпавший о=адок фтори;a каv".ция фильтрацией.

Из образовавшегося фильтрата проиэвогят удаление аммиака отдувкой

его воздухом в течение 40-90 мин при

8G-90 C и скорости подачи сжатого воздуха 4,9-5,1 г/мин. После отгонки аммиака очищаемую воду вторично об— рабатывают известковым молоком и пропускают через нее ток углекислого газа. Новую порцию известксвого молока вводят из расчета, чтобы концентрация ионов кальция дополнитель— но к имеющимся в растворе составила

1,5-1,6 г/л. Углекислый газ пропус— кают со скоростьк1 2 л/ч в течение

30-60 мин до нейтрализации воды до значения рН 6,5-8,5 при температуре, равной комнатной, и непрерывном механическом перемешивании раствора.

Остаточная концентрация ионов кальция составляет не более 180 мг/л,. что удовлетворяет требова.ниям к обработанной воде по нормам технологического режима оборотных циклов, по которым остаточная концентрация ионов кальция не должна превышать концентрацию ?45 мг/л,а значение растворов должно быть в пределах рН 6,5-8,5.

После отфильтрования осадка карбоната кальция очищенная вода по всем параметрам удовлетворяет требованиям к оборотной воде и может быть возвращена в оборотный цикл водоснабжения производства или передана на городские очистные сооружения.

Пример 1. Сточную воду, содержащую фториды и аммиак, обрабатывают известным способом по схеме: обработка очищаемой воды 10Ъ-ным раствором извести при соотношении концентраций F; Са2+ =1:; удаление осадка CaF2, повторная обработка известью„ карбонизация; удаление осадка СаСО и Са Г,. доведение рН фильтрата щелочью до 12,0 — 12,5; отгонка аммиака отдувкой его воздухом; нейтрализация очищенной воды до рН 6,5-8,0.

Сточную воду, содержащую фториды и аммиак„ обрабатывают предлагаемым способом по схеме; обработка очищаемой воды 10Ъ-ным раствором извести при соотношении концентрации

F :Са =1:2; удаление осадка (Ca F, 5i О2 и др,); отгонка аммиака отдувкой его воздухом; вторичная обработка воды 10Ъ-ным раствором извести; карбонизация раствора током углекислого газа до рН 6,5-8 0; удаление осадка (CaCO и Са F.,l.

Результаты очистки промышленной

BoIlû от фторидов по ii.известной схеме представлены в табл,1.

1096236

Т а б л и ц а 1

Вода после первичной обработки раствором извести при соотношении концентрации 1 :Са =1:2 и удаления основного осадка

Исходная промышленная вода

Концентрация,г/л

Концентрация

Концентрация аммиака фторидионов рН фторидионов аммиака фторидионов аммиака мг/л рН рН рН г/л мг/л г/л

18, 86 12,50 4,07

7,18

17,85

17,85

4,67

7,12

2,21

0,96

0,99

7,18

18,86 12,50 4,07 4,67 7,42

2,29

7,18 17,85

18,86 12,57 4,07

6,57

8,0

3,56

1,95

13,60 14,32 12,29 3,98 3,63

7, 41.

7,52

3,56

2,88

2,51

7,41

13,60

14,32 12,29 3,98 3,63

8,0

3,40 от фторидов равен

:по очистке

0,96 мг/л.

Результаты очистки промышленных вод от фторидов по предлагаемому способу, приведены в табл. 2

Таблица 2

Вода после вторичной обработки раствором извести и карбонизации углекислым газом до рН = 6,5-8,0

Вода после первичнбй обработки раствором извести при соотчоше- + нии концентрации F ::Са=

=1:2 и удалении основного осадка

Исходная промышленная вода рН рН

Концентрация, г/л

Концентрация фторид-ионов мг/л рН

Концентрация фторид-ионов, мг/л

МН ионов

0,27

7,18 17,83 18,86 12,12

7,08

7,?3

7,18

17,83 18,86 12,12

0,36

7,41

7,54

0,40

13,60 14,32 12,57

Из данных, приведенных в табл.2 ки воды эффективнее, так как достивидно, что предлагаемая схема очист- у гается необходимая степень очистки

Из данных табл. 1 видно, что при очистке воды этим способом необходимая остаточная концентрация по фторидам, равная 0,75 мг/л, не достигается, наилучший результат..3,09

3,09

5,63

Вода после вторичной обработки раствором извести и карбонизации углекислым газом до

pH=6,5-8,0

1096236

Т а бл.и ц а 3

Соотношение концентрации ионов в рас. воре F :Ca ая вода после перой обработки извест молоком

Концентрация фторид-ионов, мг/л

10,53

11,48

12,04

12,70

12,71

12,70

12,68

12,69

12,68

12,64

55,1

27„5

7,25

1:1,00

1:1,10

1:1,20

1: 1,,50

1:1,60

1,",1, 70

1:1„80

1:1,90

1."2„00

1:2,10

7,25:6,27

6,00

5,58

6,12

5,20

6,15;5,45

5,20

Т а б л и ц а 4 — — — — .Г

Концентрация основных компонентов,мг/л, B промышленной сточной воде

2СЛ 1 до очистки

Р ix El э

Г а2

18910 17570 Отсутствуют

2,00

0,77

1,28

1,89

1,77

6,50

8,00

0,77

0,43

18910 17589

7,20

8,00

7,93 0,75

7,00 18860 17540

0,60

586?О 55640

2,9 (.

0,28

0,6О

15680

7,.83

1 3900

z,70

2,16

2,49

0,77

110

7,00 7270 7550

120

0 65

6,84 промьпаленной воды от фторидов остаточные концентрации фторид-ионов

4 0, 75 мг/л ) .

Пример 2. Для очистки от

)фторидов и аммиака берут 1 л сточной воды„ содержащей от 7170 до

58680 мг/л фторчд-ионов и от 7550 до 55640 мг/JI аммиака со щелочностью, лежащей в пределах значения рН 7,09,0, помещают в реактор и при непрерывьом перемешивании обрабатывают 10%-ным раствором известкового молока.

Количество извести добавляют из расчета, чтобы соотношение концентрации ионов в растворе соответствовало F:Ca + = 1:.(1,5 2,0) . Раствор перемешивают в течение 20 мин, затем отфильтровывают от выпавшего осадка.

Фильтрат помещают в колбу с дефлегматором, нагревают до 80-90 С, пропускают через него сжатый воздух ао скоростью 5 л/мин в течение

60 мин. Таким образом удаляют иэ очищаЕмой воды аммиак. После удаления аммиака сточная вода вторично обрабатывается 103 †н раствором известкового молока. Известь добавляют к раствору из расчета, чтобы концентрация ионов кальция дополнительно к имевшимся в растворе состав-3(2 ляла 1,5-1,6 г/л. Раствор перемешивают и через него пропускают в течение 30-60 мин со скоростью 2 л/ч ток углекислого газа. углекислый гаэ нейтрализует очишаемую воду до эначе-35 ноя рН 6,5--8,0 и связывает ионы кальция в труднорастворимый карбонат

1 кальция.

Зависимость результатов очистки от соотношения ионов фтора и кальция 4 при обработке воды известью íà I стадии представлена в табл.3.

П р и м е ч а н и е. В промьпаленной сточной воде, подвергаемой очистке, рН 8,08, концентрация фторидионов 11380 мг/л. йэ табл. 3 следует,что при выходе эа нижний предел в предлагаемом соотношении остаточное содержание ионов фтора в растворе возрастает.

Верхний предел в предлагаемом соотношении определяется экономическими соображениями, остаточное содержание ионов фтора остается неизменным.

Суммарные результаты очистки промпкпенных сточных вод по предлагаемому способу представлены в табл.4.

1096 236

Составитель А.-Скороход

Редактор Н.Киштулинец Техред И.Асталош Корректор В.Синицкая

Заказ 3735/16 Тираж 867 Подписное

/. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная,4

Из данных анализа, приведенных в табл.4 видно, что предлагаемый способ позволяет очистить промьналенные сточные воды до остаточных концентраций фторидов не более 0,75 мг/л, аммиака — не более 3,0 мг/л, ионов кальция — не более 180 мг/л, т.е. очищенные воды удовлетворяют всем требованиям, предявляемым к водам оборотного цикла водоснабжения,и могут быть вновь использованы в производстве. 10

Технико-зкономические преимущества предлагаемого способа состоят в том, что он позволяет более полно очистить сточные воды от фторидов и тем самым обеспечить воэможность их использования в оборотном водоснабжении. Организация такой замкнутой бессточной схемы производства устраняет загрязнение окружающей среды вредными фтор-и аммиак содержащими выбросами.