Способ очистки сточных вод, содержащих фториды и аммиак

/5 РЕТЕНИЯ ние ниэ У 21 Прох тров нко,целфториспснавляюводыцен1:(рид е производственноеАммофос"и Череповецкий падного политехничес 49(088.8)и Р 52-850 иуют(54)(57) 1 ВОД, СОДЕР включающий воды извес СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХЖАЩИХ ФТОРИДЫ И АММИАК,двустадийную обработкуью с промежуточным отдел 4,СОЮЗ СОЕЕТСНИХсшфламмепажРЕСПУБЛИН ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) 1. Заявка Японикл. С 02 С 5/02, 19 осадка фторида кальция, карбоцию воды и удаление аммиака, л и ч а ю щ и й с я тем, что,с ю повышения степени очистки от идов и обеспечения воэможности ользования воды в оборотном водо женин, удаление аммиака осуцест т после первой стадии обработкиизвестью при соотношении конраций ионов фтора и кальция ,2-2,0 ) и отделения осадка фтоа кальция.Способ по и, 1, о т л и ч а ю й с я тем, что удаление аммиака ествляют отдувкой его воздухом ечение 40-90 мин при 80-90 С и рости подачи сжатого воздуха 5,1 л/мин.Изобретение относится к способамочистки промышленных сточных вод отФторидов и аммиака и может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях промышленности, имеющих сточные воды, загрязненные данными компонентами,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способочистки сточных вод, содержащихФториды и аммиак, включающий дву стадийную обработку воды известьюс последующим отделением осадкаФторида кальция, карбонизацию водыи удаление аммиака. 15Согласно этому способу процессочистки воды достигается тем чтовода в несколько приемов обрабатывается избыточным количеством (поотношению к общему содержанию фтори- - 20дов) известкового молокаотфильтровыванием выпавшего в осадок фторидакальция, осаждением ионов кальциядобавлением к воде карбоната аммонияи удалением из нее аммиака выпаривание, Степень очистки воды от Фторидионов составляет 90 Ъ, его остаточ -ная концентрация равна 156 г/л.Остаточная концентрация ионов кальция составляет менее 1 мг/л ( 13,Однако этот способ характеризуется недостаточной степенью очисткиот Фторид-иона (от 15,6 до 156 г/л ),не позволяющей использовать далееочищенные воды в системах оборотноговодсснабжения или для передачи нагорсдские очистные сооружения (предельно допустимые концентрации пофторид-ионам не более 0,75 мг/л ).(.,ель изобретения - повышение степени очистки сточных вод от фторидов 40и обеспечение воэможности испОльзования воды в оборотном водоснабжении.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу очисткисточных вод, содержащих фториды иаммиак, включающему двустадийную обработку воды известью с промежуточными отделением осадка фторида кальция, карбониэацию воды и удалениеаммиака, подследнее осуществляютпосле первой стадии обработки водыизвестью при соотношении концентраций ионов Фтора и кальция 1:(1,2-2,0)и отделения осадка Фторида кальция.Удаление аммиака осуществляютотдувкой его воздухом в течение 5540 - 90 мин при 80-90 С и скорости подачи сжатого воздуха 4,9-5,1 л/мин.Способ осуществляют следующимобразом.Сточную воду, содержащую Фториды 60и аммиак, обрабатывают известью присоотношении ионов Фтора и кальцияв растворе 1:(1,2-,О), Растворперемешивают и отделяют выпавшийо:адок фторида кав,1.(ия Фильтрацией. Из образовавшегося Фильтрата производят удаление аммиака отдувкой его воздухом в течение 40-90 мин при 80-90 С и скорости подачи сжатого воздуха 4,9-5,1 г/мин, После отгонки аммиака очищаемую воду вторично обрабатывают 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 пропускают со скоростьк 1 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 илипередана на городские очистные сооружения.П р и м е р 1, Сточную воду, содержащую Фториды и аммиак, обрабатывают известным способом по схеме: обработка очищаемой воды 10-ным раствором извести при соотношении концентраций Г; Са 2+ =1:; удаление осадка СаГ 2, 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 10 Ъ-ным раствором извести при соотношении концентрации Г :Са =1:2; удаление осадка ( Са Г, 51 О 2 и др,); отгонка аммиака отдувкой его воздухом; вторичная обработка воды 10-ным раствором извести; карбонизация раствора током углекислого газа до РН 6,5-8,0; удаление осадка (СаСО и Са Г. ,Результаты очистки промышленнойвоцы от фторидов по ээестной схемепредставлены в табл,1.1096236 Таблица 1 Вода после первичной обработки раствором известипри соотношении концентрации 1 :Сайф=1:2 и удаления основного осадка Исходная промышленная вода Концентрация,г/л Концентрация Концентрация аммиака фторид- ионов рН фторидионов аммиака фторид- ионов 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 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 очистке0,96 мг/л./Результаты очистки промышленныхвод от фторидов по предлагаемомуспособу, приведены в табл. 2 Таблица 2 Вода после вторичной обработки раствором известии карбонизации углекислымгазом до рН = 6,5-8,0 Вода после первичнбй обработки раствором извести при соотчошении концентрации Г :Са= =1:2 и удалении основного осадка Исходная промышленнаявода рН рН Концентрация,г/л Концентрацияфторид-ионов,мг/л рН Концентрацияфторид-ионов,мг/л ЙН,4 7,54 3,60 14,3 2,приведенных в табл.2 ки воды эффективнее, так как дости длагаемая схема очист гается необходимая степень очистки Из данных видно, что пИз 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 5,63 Вода после вторичнойобработки растворомизвести и карбонизацииуглекислым газом дорН=6,5-8,0 0,96 0,991096236 Т а бл и ц а 3 Соотношение концентраци ионов в рас воре Г :Са 2 ая вода после перой обработки извест молоком онцентрациторид-ноног/л 10;53 11,48 5 1:1,20 1:150 7,25 12,70 25:6,2 12,7 1,",1, 70 1;180 1:1,90 1."200 2 5;5,:2,е т де тминие а б л и ц---- ГКонцентрация основных компонентов,мг/л, в промышленной сточной вод 18910 17570 180,9(. 2,16 0 755 7,0 12 0,65 промышленной воды от фторидов остаточные концентрации Фторид-ионов0,75 мг/л),П р и м е р 2, Для очистки от)Фторидов и аммиака берут 1 л сточнойводи содержащейот 7170 до58680 мг/л фторнд-ионов и от 7550до 55640 мг/л аммиака со щелочностью,лежащей в пределах значения рН 7,09,0, помещают в реактор и при непрерывном перемешивании обрабатыва- ГЗют 10%-ным раствором известковогомолока.Количество извести добавляютиз расчета, чтобы соотношение концентрации ионов в растворе соответствовало Р:Саф = 1:.(1,5-2,0 . Раствор перемешивают в течение 20 мин,затем отфильтровывают от выпавшегоосадка,Фильтрат помещают в колбу с дефлегматором, нагревают до 80-90 С,пропускают через него сжатый воздухао скоростью 5 л/мин в течение60 мин. Таким образом удаляют иэочищаЕмой воды аммиак. После удаления аммиака сточная вода вторичнообрабатывается 101 в н растворомизвесткового молока, Известь добавляют к раствору из расчета, чтобыконцентрация ионов кальция дополнительно к имевшимся в растворе состав-ЗОляла 1,5-1,6 г/л, Раствор перемешивают и через него пропускают в течение 30-60 мин со скоростью 2 л/ч токуглекислого газа. углекислый гаэнейтрализует очищаемую воду до эначе 35н)ия рН 6,5 -8,0 и связывает ионыкальция в труднорастворимый карбонат1кальция,Зависимость результатов очисткиот соотношения ионов фтора и кальция 4 Опри обработке воды известью на 1 стадии представлена в табл,З. П р и м е ч а н и е, В промышл ной сточной воде, подвергаемой оч ке, рН 8,08, концентрация фторидионов 11380 мг/л.Нэ табл,З следует,что при выхо за нижний предел в предлагаемом оотношении остаточное содержание ионов фтора в растворе возрастает Верхний предел в предлагаемом соо ношении определяется экономически соображениями, остаточное содержа ионов Фтора остается неизменным.Суммарные результаты очистки и ипвпенных сточных вод по предлага мому способу представлены в табл,1096 236 Составитель А.СкороходРедактор Н.Киштулинец Техред И.Асталош Корректор В.Синицкая Заказ 3735/16 Тираж 867 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,4 Из данных анализа, приведенных в табл.4 видно, что предлагаемый способ позволяет очистить промьваленные 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 схеьщ производства устраняет загрязнение окружающей среды вредными фтор-и аммиак содержащими выбросами.