Способ очистки сточных вод от фтора



Способ очистки сточных вод от фтора
Способ очистки сточных вод от фтора

 


Владельцы патента RU 2570467:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к способам очистки фторсодержащих сточных вод и может быть использовано в предприятиях по производству экстракционной фосфорной кислоты и фторосиликата натрия на основе фторокремниевой кислоты. Способ очистки сточных вод от фтора осуществляется путем обработки их известковым молоком до достижения рН 9-11 в присутствии сульфата кальция, или хлорида кальция, или фосфогипса, взятых в количестве, обеспечивающем массовое соотношение кальция и фтора, равное 0,3-0,6:1, с последующим разделением жидкой и твердой фаз отстаиванием и фильтрацией. Способ позволяет повысить эффективность очистки сточных вод, содержащих примеси фтора и соединения натрия. 3 н.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к способам очистки фторсодержащих сточных вод и может быть использовано в предприятиях по производству экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК) и фторосиликата натрия (ФСН) на основе фторокремниевой кислоты (ФКК).

Известен способ удаления фтора из фторсодержащих растворов [патент РФ №20426261, кл. C01F 1/22, С01В 33/10, опубл. 27.08.1995], включающий обработку раствора кальцийсодержащим реагентом крупностью частиц 5-15 мкм, при этом в качестве реагента используют карбонат кальция в количестве, обеспечивающем массовое соотношение кальция и фтора, равном (1-1,8):1. Карбонат кальция предварительно нагревают до 100-400°С путем импульсного истирания. Способ позволяет с высокой степенью очистить фторсодержащие стоки производства криолита.

Однако данный способ малоэффективен для очистки фторсодержащих стоков производства фторосиликата (кремнефторида) натрия (ФСН), которые содержат растворенные соединения натрия.

Известен способ очистки сточных вод от фтора [А.с. СССР №550346, кл. С02С 5/02, опубл. 15.03.1977] путем ввода на первой стадии известкового молока (ИМ) в качестве кальцийсодержащего реагента, на второй стадии смесь жидкого стекла и сернокислого алюминия в качестве адсорбента. Способ позволяет упростить и удешевить процесс, а также расширить ассортимент адсорбентов. Очищенные стоки содержат 0,8-1,3 мг/л фтора.

Известен способ очистки сточных вод от фтора [А.с. СССР №742390, кл. С02С 5/00, опубл. 25.06.1980] путем обработки их известковым молоком, разделения жидкой и твердой фаз отстаиванием, введения смеси растворов сернокислого алюминия и жидкого стекла в жидкую фазу при электрообработке последней при плотности тока 0,8-2,4 А/дм2. Способ позволяет значительно сократить продолжительность процесса.

Известен способ очистки сточных вод от ионов фтора [А.с. СССР №1393802, кл. C02F 1/58, опубл. 07.05.1988], включающий обработку гидроксидом кальция до рН 11-12, коагулянтом - солью алюминия и флокулянтом с последующим отстаиванием и отделением осадка. Флокулянт вводят в количестве 0,8-1,2 кг/м3 сточных вод. Способ позволяет уменьшить объем осадка, снизить остаточное содержание фтора в очищенной воде.

Недостатком известных способов является их низкая эффективность при очистке от фтора сточных вод, содержащих соединения натрия.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод от фтора [А.с. СССР №1682321, кл. C02F 1/28, опубл. 07.10.1991], включающий обработку известковым молоком до рН 8-11, доочистку адсорбентом с последующим разделением жидкой и твердой фаз, при этом в качестве адсорбента используют водорастворимые фториды титана. Способ позволяет повысить степень очистки стоков от фтора.

Недостатком известного способа является его малая эффективность при очистке сточных вод производства фторосиликата натрия.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки от фтора сточных вод производства фторосиликата натрия, содержащих примеси фтора и соединения натрия.

Поставленная цель достигается в предлагаемом способе очистки сточных вод от фтора путем обработки их известковым молоком до рН 9-11, последующего разделения жидкой и твердой фаз отстаиванием и фильтрацией, при этом обработку сточных вод ведут в присутствии сульфата или хлорида кальции, или фосфогипса - отхода производства экстракционной фосфорной кислоты, взятого в количестве, обеспечивающем массовое соотношение кальция и фтора, равном (0,3-0,6):1.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Сточные воды производства ФСН содовым методом представляют собой маточные растворы с показателем рН 1,5-3,0, содержащие фторокремниевую кислоту H2SiF6 и растворенный фторосиликат натрия Na2SiF6. Общее содержание фтористых соединений в сточных водах ФСН составляет 8-10 г/л в пересчете на 100% F, в том числе 2,2-2,8 г/л H2SiF6 и 10-13 г/л Na2SiF6 или 2,4-3,1 г/л в пересчете на ион натрия Na+.

Многолетняя производственная эксплуатация установок по нейтрализации сточных вод производства фторосиликата натрия известковым молоком и проведенные лабораторные исследования показывают резкое отрицательное влияние присутствия ионов натрия на процесс очистки данных сточных вод от фтора. Изучение влияния ионов натрия на процесс очистки фторсодержащих стоков производства фторосиликата натрия известковым молоком проводили на модельных растворах, приготовленных растворением в дистиллированной воде расчетных количеств фторокремниевой кислоты и ФСН. Модельные растворы содержат около 10 г/л фтористых соединений в пересчете на 100% F и от 0 до 3,1 г/л соединения натрия в пересчете на ион натрия Na+. Очистку от фтора полученных модельных растворов производства ФСН осуществляли обработкой 10%-ным известковым молоком до достижения рН 10,0, отделением полученного осадка. Результаты собственных исследований представлены в таблице 1.

Результаты исследований показывают низкую эффективность очистки от фтора сточных вод производства ФСН известковым молоком, присутствие ионов натрия в стоках приводит к увеличению остаточного содержания фтора в очищенных стоках более чем 20 раз.

Нами предложено провести очистку фтор- и натрийсодержащих сточных вод известковым молоком в присутствии сульфата или хлорида кальции, или фосфогипса, взятого в количестве, обеспечивающем массовое соотношение кальция и фтора, равном (0,3-0,6):1.

Способ проиллюстрирован следующими примерами. Целесообразность выбранных пределов показателей процесса представлена в таблице 2.

Пример 1. Опыты по очистке фторсодержащих сточных вод проводили при комнатной температуре на установке, состоящей из реактора, оборудованного перемешивающим устройством и рН - метром. В реактор загружали 100 г сточных вод производства фторосиликата натрия. Состав стоков: показатель рН 1,8, содержание фтористых соединений 10,0 г/л в пересчете на 100% F, в том числе 12 г/л Na2SiF6 или 2,9 г/л в пересчете на Na+. Количество фтора, вводимого со стоками, составило 1,0 г. Далее при перемешивании к стокам добавили 1,5 г сульфата кальция CaSO4 и 17,2 г 10%-ной суспензии известкового молока до достижения рН реакционной смеси 10. Расход сульфата кальция составил 1,5 г или 0,44 г в пересчете на кальций, при этом массовое соотношение кальция и фтора равно 0,44:1. Полученную суспензию перемешивали в течение 60 минут, далее отстаивали и отделили твердую фазу фильтрованием. Получили очищенные стоки, содержащие 0,01 г/л фтора. Степень очистки от фтора 99,9%.

Пример 2. В аналогичных условиях примера 1 проводят очистку сточных вод производства ФСН известковым молоком в присутствии хлорида кальция. К 100 г стоков добавили 1,0 г хлорида кальция. Расход хлорида кальция составил 0,36 г в пересчете на кальций, массовое соотношение кальция и фтора равно 0,36:1. Получили очищенные стоки, содержащие 0,01 г/л фтора. Степень очистки от фтора 99,9%.

Пример 3. В аналогичных условиях примера 1 проводят очистку сточных вод производства ФСН известковым молоком в присутствии фосфогипса - отхода производства экстракционной фосфорной кислоты. Фосфогипс в основном (85-95%) состоит из сульфата кальция CaSO4, а также содержит примеси диоксида кремния, фосфатов и фтористых соединений. Расход фосфогипса составил 2,0 г или 0,47 г в пересчете на кальций, массовое соотношение Ca:F равно 0,47:1. Получили очищенные стоки, содержащие 0,01 г/л фтора. Степень очистки от фтора 99,9%.

Снижение расхода кальцийсодержащего реагента - сульфата, хлорида кальция или фосфогипса, обеспечивающего массовое соотношение кальция и фтора менее 0,3:1, приводит к уменьшению степени очистки стоков от фтора. Повышение расхода сульфата или хлорида кальция, или фосфогипса, обеспечивающего массовое соотношение Ca:F более 0,6:1, приводит к перерасходу реагента.

Очистка фторсодержащих сточных вод производства фторосиликата натрия, содержащих ионы натрия, известковым молоком до рН 9-11 в присутствии сульфата или хлорида кальция, или фосфогипса, взятого в количестве, обеспечивающем массовое соотношение кальция и фтора, равном (0,3-0,6):1, обеспечивает эффективную очистку сточных вод от фтора. Ведение процесса очистки фторсодержащих стоков в присутствии сульфата, хлорида кальция или фосфогипса обеспечивает также значительную экономию известкового молока (до 40%).

1. Способ очистки сточных вод от фтора путем обработки их известковым молоком до достижения рН 9-11, последующего разделения жидкой и твердой фаз отстаиванием и фильтрацией, отличающийся тем, что обработку ведут в присутствии хлорида кальция, взятого в количестве, обеспечивающем массовое соотношение кальция и фтора, равное (0,3-0,6):1.

2. Способ очистки сточных вод от фтора путем обработки их известковым молоком до достижения рН 9-11, последующего разделения жидкой и твердой фаз отстаиванием и фильтрацией, отличающийся тем, что обработку ведут в присутствии сульфата кальция, взятого в количестве, обеспечивающем массовое соотношение кальция и фтора, равное (0,3-0,6):1.

3. Способ очистки сточных вод от фтора путем обработки их известковым молоком до достижения рН 9-11, последующего разделения жидкой и твердой фаз отстаиванием и фильтрацией, отличающийся тем, что обработку ведут в присутствии фосфогипса - отхода производства экстракционной фосфорной кислоты, взятого в количестве, обеспечивающем массовое соотношение кальция и фтора, равное (0,3-0,6):1.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для очистки природных и искусственных водоемов, дно которых загрязнено нефтью и нефтепродуктами.

Изобретение относится к области очистки воды, в частности, к устройствам для очистки от взвешенных и коллоидных примесей, а также растворенных устойчивых органических соединений.

Группа изобретений может быть использована на водопроводно-канализационных сооружениях, а также в бытовых и медицинских целях для обеззараживания воды. Для осуществления способа в обрабатываемую воду до введения хлорной воды вводят водный раствор гидроксида натрия.
Изобретение может быть использовано для удаления из воды и водных растворов нежелательных примесей в виде газов и/или летучих соединений. Для осуществления способа подают жидкость в камеру, проводят аэрацию жидкости в камере посредством эжекции ею воздуха и удаляют из камеры газы и/или летучие примеси, выделяющиеся из жидкости.

Изобретение может быть использовано в централизованных системах хозяйственно-питьевого водоснабжения городов и сёл для производства питьевой воды с остаточным дезинфектантом повышенного пролонгированного действия.

Изобретение может быть использовано для очистки бытовых и производственных сточных вод с глубоким окислением азота аммонийных, нитратных и нитритных солей, удаления фосфора фосфатов и органических загрязнений.
Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано при оборудовании артезианских скважин с гидроаккумуляторами и бетонными резервуарами для хранения воды.

Изобретение относится к устройствам для доочистки питьевой воды. Водоочиститель для получения талой питьевой воды включает зону подачи воды, зону замораживания с морозильной камерой 1 и зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с отделяющим лед элементом, разделительные патрубки 2 для вывода талой питьевой воды.

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано при обработке и обезвреживании осадков городских сточных вод безреагентным способом. Способ включает в себя обработку осадков сверхвысокочастотным электромагнитным излучением.

Изобретение относится к пищевой промышленности, медицине, фармакологии, хозяйственно-бытовой деятельности, где очистка воды производится с применением магнитных факторов с последующим фильтрованием.

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к технологии получения адсорбента-коагулянта, предназначенного для использования в области экологии для очистки водных объектов: природных водоемов или промышленных стоков, и может быть использовано на предприятиях глиноземного производства для получения из техногенного отхода алюмосиликатного производства - красного шлама - дополнительного товарного продукта. Способ получения адсорбента-коагулянта на основе красного шлама глиноземного производства включает в себя кислотную обработку красного шлама для его активирования и последующие этапы фильтрации полученной суспензии, отделение осадка, его высушивание и измельчение. Активирование красного шлама проводят в один этап, который осуществляют промыванием красного шлама путем декантации 6-10 моль/л раствором соляной кислоты (HCl) в соотношении т:ж=1:3-5 при непрерывном перемешивании в течение 1 часа при комнатной температуре до уровня рН не более 4. Технический результат - упрощение процесса получения эффективного коагулянта-адсорбента с повышенной адсорбционной способностью. 1 табл., 2 пр.

Водораспределитель относится к очистке природных, техногенных и бытовых сточных вод и может быть использован в процессах очистки природных или сточных вод методами осаждения или напорной флотации. В водораспределителе насадка выполнена в виде полого цилиндра. Совокупность средств вывода воды и распределения струй выполнена в виде вмонтированных в цилиндр отводов. Направления истечения струй из отводов образуют различные углы с радиальным направлением. Техническим результатом изобретения является упрощение изготовления водораспределителя, повышение производительности отстойника и повышение эффективности очистки. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретения могут быть использованы в химической и энергетической области, а также в области переработки органических отходов. Устройство для выделения аммиака из ферментационных жидкостей или остатков брожения на установках по производству биогаза включает флэш-испаритель F, соединенный с ферментером (A) или со складом остатков брожения, для подачи субстрата по трубам (1, 2, 3, 4, 5, 6). Выпар из флэш-испарителя F отводится, а горячая жидкая фаза из трубопроводов (7, 8, 9) либо возвращается по трубопроводу (11) в ферментер А или на склад остатков брожения, либо подается по трубопроводу (10) во второй ферментер (I), на склад остатков брожения или в дополнительный резервуар. В трубопроводе (2, 3) от ферментера А предусмотрено отделение С примесей, которое соединено трубопроводами с теплообменником D для жидких составляющих субстрата, с одной стороны, а по трубопроводу (22) со вторым ферментером I для твердых составляющих субстрата, с другой стороны. Изобретения позволяют повысить стабильность эксплуатации, окислительную мощность и выход метана на установке по производству биогаза, а также снизить теплопроизводительность процесса. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ очистки от нефти и нефтепродуктов солоноватоводных и морских объектов и экосистем. Осуществляют контактирование подлежащих разложению углеводородов нефти с биопрепаратом, состоящим из смеси нефтеокисляющих штаммов культур Pseudomonas azotoformans ВКМ B-2762D, Microbacterium species ВКМ B-2615D, Rhodococcus erythropolis ВКМ Ac-2613D, взятых в соотношении 1:1:1. Титр клеток в готовом препарате составляет не менее 1010 клеток на 1 г. Изобретение позволяет осуществлять очистку от нефтяных загрязнений солоноватоводных и морских объектов в диапазоне температур от 0 до 25°C, в том числе очистку поверхности водоемов от плавающей нефти, льда и ледяной шуги от нефти, толщи воды от растворенных углеводородов, донных отложений и береговой зоны водных объектов от осажденной нефти. 4 з.п. ф-лы, 5 ил., 8 табл., 5 пр.

Изобретение относится к оборудованию для очистки сточных вод от нерастворимых веществ, например от отходов бытового и промышленного происхождения. Устройство для улавливания и выгрузки волокнистых липких материалов из сточных вод содержит раму, фильтрующую решетку, выполненную из подвижных и неподвижных фильтрующих ступенчатых пластин, привод. В нижней части направления потока сточных вод перед фильтрующими ступенчатыми пластинами установлена шторка, которая со стороны направления потока соединена шарнирно с рамой устройства, а со стороны фильтрующих ступенчатых пластин в зависимости от нижнего или верхнего положения подвижных фильтрующих ступенчатых пластин свободно опирается соответственно или на вторую нижнюю ступень неподвижных ступенчатых пластин, или на первую нижнюю ступень подвижных ступенчатых пластин. Система управления приводом устройства снабжена блоком автоматического управления приводом, содержащим датчик контроля за уровнем сточных вод перед фильтрующими пластинами, датчик контроля за положением шарниров привода, который при взаимодействии с выступом диска, закрепленного на одной из приводных осей, обеспечивает остановку привода в положении, которое соответствует расположению шарниров в верхнем положении. Технический результат - сокращение энергозатрат, повышение эффективности очистки сточных вод, увеличение срока эксплуатации устройства. 1 ил.

Изобретение относится к очистке отработанной производственной воды и может быть использовано для защиты окружающей среды. Способ очистки сточных вод от нитроэфиров включает предварительную обработку загрязненной воды 43-46% раствором гидроксида натрия до pH 12. Затем воду выдерживают в течение 3 часов в целях снижения содержания нитроэфиров и озонируют в течение 5 минут на озонаторе. Изобретение позволяет обеспечить полную очистку воды от нитроэфиров и создать эффективный и безотходный способ очистки. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способам получения воды путем таяния снега и (или) льда. Погрузочным устройством осуществляется подача снега и (или) льда в приемный бункер камеры таяния. В бункере снег и (или) лед тщательно измельчают. За счет шнека и сил гравитации измельченная масса продвигается в камеру таяния. По мере движения вниз вдоль подогретых стенок камеры масса частично превращается в воду под воздействием выходящих из регистров газов. Далее снеговодяная смесь попадает на ряды разогретых регистров и окончательно превращается в воду. Регистры расположены, по крайней мере, на трех уровнях, под углом друг к другу и образуют подобие решеток. Талая вода проходит первичную очистку гидроциклонами и глубокую очистку ультрафильтром, микрофильтром, адсорбером и в ультрафиолетовом блоке. Обеспечивается повышение эффективности способа получения воды из снега и (или) льда и совершенствование процесса очистки воды, полученной в камере таяния. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано для обезвреживания сульфидно-щелочных смешанных сточных вод на нефтехимических предприятиях, содержащих основные процессы по переработки нефти и нефтепродуктов, а также производство акриловой кислоты, на котором используют медьсодержащие ингибиторы полимеризации, например, дибутилдитиокарбамат меди. Очистку осуществляют обработкой медьсодержащих сульфидно-щелочных смешанных стоков углекислым газом. В предпочтительном варианте обработку осуществляют при температуре реакционной обработки стока 30-85°С, обработку углекислым газом проводят до рН 7,0-10,0 при расходе углекислого газа не менее 1 кг на 1 т смешанного стока при абсолютном давлении не менее 0,2 МПа и температуре не более 98°С. Способ обеспечивает эффективную очистку медьсодержащего сульфидно-щелочного смешанного стока. 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для обезвоживания органических и минеральных растворов, суспензий в горнодобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности и сельском хозяйстве. Сущность изобретения состоит в том, что в барботажной камере производится резкое сужение подводящей стоки трубы, куда за счет сильного перепада давления самотеком подается коагулянт. В результате турбулентного смешения стоков и коагулянта образуются крупные агломерации частиц загрязняющих веществ, которые выпадают в осадок. Отличия предлагаемого устройства заключаются в том, что подача коагулянта осуществляется без энергетических затрат и без затрат на дополнительное оборудование - компрессор, а выпадение крупнодисперсных частиц в барботажной камере происходит на задерживающем профиле, увеличивающем время взаимодействия стоков и коагулянта (флокулянта). Изобретение позволяет увеличить поверхность контакта стоков коагулянта и флокулянта и увеличить эффективность очистки стоков. 2 ил.

Изобретение может быть использовано для очистки органических и минеральных растворов и суспензий в горнодобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности и сельском хозяйстве. Для осуществления способа стоки и суспензии подводят в барботажную камеру по трубам с последующим перемешиванием, при этом коагулянт подают самотеком за счет сильного перепада давления в образованное сужение подводящей стоки трубы. В месте сужения трубы за счет резкого падения давления происходит турбулентное смешение стоков и коагулянта. Образующиеся крупные агломерации частиц загрязняющих веществ выпадают в осадок на задерживающем профиле в барботажной камере. Способ обеспечивает повышение эффективности очистки стоков от крупнодисперсных и мелкодисперсных частиц, сокращение энергетических затрат и затрат на дополнительное оборудование. 1 ил.
Наверх