ТЕХНОЛОГИЯ ЦИКЛИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КИСЛОТНЫХ СТОКОВ Российский патент 2025 года по МПК C02F9/00 C02F1/46 C02F1/28 B01D53/14 

Описание патента на изобретение RU2837152C2

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области техники очистки воды, а более конкретно - к технологии циклического использования кислотных стоков.

Уровень техники

Металлургические предприятия в ходе производственного процесса производят большое количество кислотных стоков, которые в основном образуются в результате сброса линий холодной прокатки, травления кремнистой стали и линий травления нержавеющей стали. Стоки соляной кислоты, сбрасываемые с линий холодной прокатки и травления кремнистой стали, в основном содержат соляную кислоту, ионы металлов (Me) и т.д.; стоки смешанной кислоты с линий травления нержавеющей стали в основном содержат смешанные кислоты (азотную кислоту, плавиковую кислоту) и ионы металлов (Me).

Для стоков соляной кислоты обычно используется метод отстойника с нейтрализацией известью для нейтрализации остаточной кислоты в сточных водах с образованием осадка гидроксидов металлов. Преимуществами этого метода являются простота процесса и низкие инвестиции в оборудование. Недостаток заключается в необходимости добавления большого количества раствора извести и образовании большого количества осадка, что не позволяет снизить содержание хлорид-ионов в сточных водах, повышает жесткость сточных вод и делает невозможным их повторное использование.

Для стоков смешанной кислоты обычно используется известковая нейтрализация, после такой нейтрализации сточные воды характеризуются высоким содержанием нитратного азота, при этом прямые выбросы общего азота очень высоки, в 20-100 раз превышают национальные стандарты выбросов; поэтому небольшое количество отечественных компаний по производству нержавеющей стали, такие как Zhangjiagang Pohang и Guangzhou Lianzhong, после нейтрализации добавили биологическую денитрификацию сточных вод травления нержавеющей стали для удаления общего азота в сточных водах перед их повторным использованием или прямым сбросом в водоемы. Из-за высоких эксплуатационных затрат на биологическую денитрификацию большинство компаний по производству нержавеющей стали по-прежнему после нейтрализации сточных вод с линий травления нержавеющей стали непосредственно сбрасывают их в общезаводскую дренажную сеть, в результате чего общий азот производственных сточных вод, сбрасываемых со всего завода, превышает норму.

Кроме того, для очистки кислотных стоков в Китае и за рубежом также используется метод их смешивания с щелочными сточными водами холодной прокатки; преимущество этого метода заключается в экономии расхода кислотно-щелочных нейтрализующих агентов, недостаток заключается в том, что содержание Fe2+ в кислотных стоках достигает 1 500-3 000 мг/л, а электропроводность достигает 4 500-15 000 мкс/см, после смешивания кислотно-щелочных сточных вод высокое содержание солей, высокая жесткость и высокое содержание ионов железа в смешанных сточных водах влияют на эффективность биохимической очистки, высокое содержание ионов железа в биохимических сточных водах не способно удовлетворить требования к впуску воды в процессе повторного использования ультрафильтрации + мембраны обратного осмоса, что ограничивает дальнейшее глубокое повторное использование сточных вод.

Сущность изобретения

Чтобы преодолеть вышеупомянутые недостатки предшествующего уровня техники, целью настоящего изобретения является создание технологии очистки кислотных стоков, которая позволит достичь низких эксплуатационных затрат и обеспечить эффективное использование ресурсов.

Для достижения вышеупомянутой цели техническим решением настоящего изобретения является технология циклического использования кислотных стоков, которая включает в себя следующие шаги:

1) кислотные стоки, сбрасываемые с линии травления, поступают в бассейн регулирования кислотных стоков для регулирования количества и качества воды; отработанная кислотная жидкость, сбрасываемая с линии травления, поступает в реакционную печь регенерации кислоты для реакции пирогидролиза, а образовавшийся дымовой газ, содержащий кислотные компоненты, поступает в абсорбционное устройство регенерации кислоты;

2) кислотные стоки из бассейна регулирования кислотных стоков после предварительной очистки поступают в промежуточный бассейн 1;

3) кислотные стоки из промежуточного бассейна 1 поступают в электроадсорбционное устройство первой степени на обработку для получения концентрированной воды первой степени и добытой воды первой степени;

4) концентрированная вода первой степени в качестве абсорбирующей жидкости регенерированной кислоты поступает в абсорбционное устройство регенерации кислоты, дымовой газ, содержащий кислотные компоненты, подвергают распылительной абсорбции с образованием регенерированной кислоты, которая поступает в линию травления на рециркуляцию; добытая вода первой степени поступает в электроадсорбционное устройство второй степени на очистку для получения концентрированной воды второй степени и добытой воды второй степени;

5) концентрированная вода второй степени использует избыточное давление для поступления в промежуточный бассейн 1, а добытая вода второй степени поступает в промежуточный бассейн 2; добытую воду второй степени из промежуточного бассейна 2 после очистки в системе обработки щелочных сточных вод используют повторно, и/или добытую воду второй степени смешивают с новой кислотой, и она поступает в линию травления в качестве дополнительной кислоты.

Дополнительно, на шаге 2) процесс предварительной очистки выглядит следующим образом: кислотные стоки из бассейна регулирования кислотных стоков поступают в отстойник 1, надосадочная жидкость после осаждения и удаления взвешенных частиц поступает в фильтр кислотных стоков, а отфильтрованная фильтром кислотных стоков вода поступает в промежуточный бассейн 1.

Дополнительно, корпус фильтра кислотных стоков изготовлен из кислотостойких материалов, фильтрующий материал является кислотостойким.

Дополнительно, на шаге 3) концентрация ионов металлов в концентрированной воде первой степени составляет 3-15 г/л, а электропроводность составляет 27000-100000 мкс/см.

Дополнительно, если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки с соляной кислотой, регенерированная кислота на шаге 4) представляет собой соляную кислоту с концентрацией 200 г/л; если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки смешанной кислоты, регенерированная кислота на шаге 4) представляет собой смесь кислот HF и HNO3, концентрация HF составляет 5-60 г/л, а концентрация HNO3 составляет 80-160 г/л.

Дополнительно, на шаге 4) величина pH добытой воды второй степени составляет 2-4, общее содержание железа составляет 15-100 мг/л, а электропроводность составляет 100-500 мкс/см.

Дополнительно, на шаге 5) добытую воду второй степени смешивают с новой кислотой, и она поступает в линию травления в качестве дополнительной кислоты, в частности, следующим образом: если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки с соляной кислотой, добытую воду второй степени на шаге 5) смешивают с 18% соляной кислотой до тех пор, пока концентрация соляной кислоты не достигнет 200 г/л, после чего смесь поступает в линию травления в качестве дополнительной кислоты; если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки смешанной кислоты, добытую воду второй степени на шаге 5) смешивают с 55% HF, 98% или 68% HNO3 до тех пор, пока концентрация HF в смешанной кислоте не достигнет 5-60 г/л, а концентрация HNO3 не достигнет 80-160 г/л, после чего смесь поступает в линию травления в качестве дополнительной кислоты.

Дополнительно, на шаге 5) процесс очистки добытой воды второй степени в системе обработки щелочных сточных вод осуществляют следующим образом: добытая вода второй степени из промежуточного бассейна 2 поступает в бассейн регулирования щелочных сточных вод, где ее подвергают реакции нейтрализации со щелочными сточными водами, после реакции сточные воды поступают в емкости нейтрализации, коагуляции и флокуляции для регулирования величины pH, реакции коагуляции и реакции флокуляции; вода из емкостей нейтрализации, коагуляции и флокуляции поступает во флотатор, а вода из флотатора последовательно проходит через биохимическую установку, отстойник 2 и устройство фильтрации, после чего ее отправляют потребителям оборотной воды или потребителям глубокого повторного использования.

Дополнительно, если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки с соляной кислотой, в качестве биохимической установки должен использоваться аэробный реакционный бассейн; если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки смешанной кислоты, в качестве биохимической установки должен использоваться анаэробный реакционный бассейн и аэробный реакционный бассейн, соединенные последовательно; в анаэробном реакционном бассейне для денитрификации используют COD, содержащийся в щелочных сточных водах, для удаления 15-50 мг/л нитрогруппы из добытой воды второй степени.

Дополнительно, ионы железа (15-100 мг/л) в добытой воде второй степени служат коагулянтом для реакции коагуляции.

По сравнению с предшествующим уровнем техники настоящее изобретение имеет следующие положительные эффекты.

(1) В настоящем изобретении в качестве предварительной обработки сначала используется осаждение+фильтрация для удовлетворения требований к впуску воды в электроадсорбционное устройство; затем в качестве основного блока обработки кислотных стоков последовательно используются электроадсорбционное устройство первой степени и электроадсорбционное устройство второй степени; это уменьшает содержание солей и ионов металлов в кислотных стоках, улучшает свойства воды электроадсорбционного устройства, это позволяет избежать проблемы высокой электропроводности и высокого содержания ионов металлов в сточных водах, которые невозможно использовать повторно после электроадсорбционной обработки кислотных стоков только первой степени, это также позволяет избежать влияния высокого содержания солей, высокой жесткости и высокого содержания ионов железа в смешанных сточных водах на эффективность биохимической очистки в традиционных технологиях очистки кислотно-щелочных сточных вод, а также проблемы, связанной с тем, что высокое содержание ионов железа в биохимических сточных водах не позволяет провести их дальнейшую глубокую повторную обработку; при этом концентрированная вода из электроадсорбционного устройства первой степени поступает в абсорбционное устройство регенерации кислоты в качестве абсорбирующей жидкости регенерированной кислоты, высокотемпературный дымовой газ, содержащий кислотные компоненты, который образуется в реакционной печи регенерации кислоты, подвергается распылительной абсорбции с образованием регенерированной кислоты, которая поступает в линию травления на рециркуляцию; добытая вода из электроадсорбционного устройства второй степени смешивается с новой кислотой и поступает в линию травления в качестве дополнительной кислоты, обеспечивая почти 100% рециркуляцию сточных вод и кислоты в сточных водах, фактически реализуя нулевой выброс кислотных стоков, или добытая вода из электроадсорбционного устройства второй степени направляется в систему обработки щелочных сточных вод для реакции кислотно-щелочной нейтрализации, это позволяет значительно снизить потребление реагентов и в то же время уменьшить попадание солей в сточные воды за счет добавления кислотно-щелочного нейтрализатора; кроме того, ионы железа, содержащиеся в добытой воде электроадсорбционного устройства второй степени, могут использоваться в качестве коагулянта в емкости коагуляции, что значительно снижает количество коагулянта, которое необходимо добавлять в емкость коагуляции в традиционных технологиях очистки щелочных сточных вод.

(2) По сравнению с традиционными технологиями очистки кислотных стоков технология циклического использования кислотных стоков, предлагаемая настоящим изобретением, позволяет значительно снизить потребление реагентов (раствора извести, кислотно-щелочных нейтрализаторов, коагулянтов и т.д.) и количество осадка, значительно снижает содержание солей в сточных водах, вызванное добавлением кислотно-щелочных нейтрализаторов, что приводит к улучшению качества повторно используемой воды и снижению эксплуатационных расходов, в то же время технология позволяет достигнуть почти 100% переработки сточных вод, ионов металлов и кислот в сточных водах, полностью избегая воздействия сброса сточных вод на окружающую среду, действительно обеспечивает низкую стоимость и ресурсосбережение кислотных стоков, является новым технологическим курсом, который характеризуется экономичностью, экологической безопасностью, энергосбережением, экономией пространства с отличным и стабильным качеством сточных вод.

Описание прилагаемых графических материалов

Чтобы более четко проиллюстрировать варианты осуществления настоящего изобретения или технические решения предшествующего уровня техники, ниже кратко приведены прилагаемые графические материалы, которые необходимо использовать при описании вариантов осуществления или предшествующего уровня техники; очевидно, что приведенные ниже графические материалы являются лишь некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, и для специалистов в данной области техники другие чертежи также могут быть получены из этих чертежей без каких-либо творческих усилий.

На прилагаемой фигуре представлена схема производственного процесса технологии циклического использования кислотных стоков, предусмотренной вариантом осуществления настоящего изобретения;

На прилагаемой фигуре: 1. линия травления; 2. реакционная печь регенерации кислоты; 3. абсорбционное устройство регенерации кислоты; 4. бассейн регулирования кислотных стоков; 5. отстойник 1; 6. фильтр кислотных стоков; 7. промежуточный бассейн 1; 8. электроадсорбционное устройство первой степени; 9. электроадсорбционное устройство второй степени; 10. промежуточный бассейн 2; 11. бассейн регулирования щелочных сточных вод; 12. емкости нейтрализации, коагуляции и флокуляции; 13. флотатор; 14. биохимическая установка; 15. отстойник 2; 16. устройство фильтрации; 17. ванна смешивания кислоты.

Конкретные варианты осуществления

Технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения четко и полностью описаны ниже со ссылкой на прилагаемые графические материалы вариантов осуществления настоящего изобретения; очевидно, что описанные варианты осуществления являются лишь некоторыми, но не всеми вариантами осуществления настоящего изобретения. Основываясь на вариантах осуществления настоящего изобретения, все другие варианты осуществления, полученные специалистами в данной области техники без творческих усилий, входят в сферу охраны настоящего изобретения.

Как показано на прилагаемой фигуре, технология циклического использования кислотных стоков, предусмотренная вариантом осуществления настоящего изобретения, включает в себя следующие этапы

1) Кислотные стоки (концентрация ионов железа 1 500-3 000мг/л, электропроводность 4 500-15 000мкс/см), сбрасываемые с линии травления 1, сбрасываются в бассейн регулирования кислотных стоков 4 через сеть трубопроводов, в бассейне регулирования кислотных стоков 4 регулируется количество и качество воды; отработанная кислотная жидкость, сбрасываемая с линии травления 1, поступает в реакционную печь регенерации кислоты 2 для реакции высокотемпературного пирогидролиза, а образовавшийся высокотемпературный дымовой газ, содержащий кислотные компоненты, поступает в абсорбционное устройство регенерации кислоты 3 и перерабатывает оксиды металлов.

2) Кислотные стоки из бассейна регулирования кислотных стоков 4 через подъемный насос поступают в отстойник один 5, надосадочная жидкость после осаждения и удаления взвешенных частиц поступает в фильтр кислотных стоков 6, а отфильтрованная фильтром кислотных стоков 6 вода поступает в промежуточный бассейн один 7; при этом в качестве предварительной обработки используется осаждение+фильтрация для удовлетворения требований к впуску воды в электроадсорбционное устройство; корпус фильтра кислотных стоков 6 изготовлен из кислотостойких материалов, для очистки сточных вод соляной кислоты корпус может быть изготовлен из стеклопластика или материала со стальной футеровкой, для очистки стоков смешанной кислоты корпус может быть изготовлен из стеклопластика или материала со стальной футеровкой, а фильтрующий материал является кислотостойким; для очистки сточных вод соляной кислоты в качестве фильтрующего материала может использоваться декапированный кварцит, фильтрующий материал с активированным углем или волокнистый фильтрующий материал; фильтрующий материал с активированным углем можно использовать при очистке стоков смешанной кислоты.

3) Кислотные стоки из промежуточного бассейна один 7 через подъемный насос поступают в электроадсорбционное устройство первой степени 8 на обработку для получения концентрированной воды первой степени и добытой воды первой степени; электроадсорбционное устройство первой степени 8 адсорбирует и удаляет Fe3+, Fe2+, H+, SiO32-, Cl- и другие ионы в сточных водах, снижая концентрацию ионов в добытой воде первой степени, концентрация ионов металлов в концентрированной воде первой степени составляет 3-15 г/л, а электропроводность составляет 27 000-100 000 мкс/см.

4) Концентрированная вода первой степени в качестве абсорбирующей жидкости регенерированной кислоты поступает в абсорбционное устройство регенерации кислоты 3, высокотемпературный дымовой газ, содержащий кислотные компоненты, который поступает в абсорбционное устройство регенерации кислоты 3 из реакционной печи регенерации кислоты 2, подвергается распылительной абсорбции с образованием регенерированной кислоты, регенерированная кислота с помощью насоса поступает в линию травления 1 на рециркуляцию, обеспечивая почти 100% переработку ионов металлов и кислот в сточных водах;

если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки с соляной кислотой, то регенерированная кислота представляет собой соляную кислоту с концентрацией 200 г/л; если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки смешанной кислоты, регенерированная кислота представляет собой смешанную кислоту HF и HNO3; концентрация HF составляет 5-60 г/л, концентрация HNO3 - 80-160 г/л;

добытая вода первой степени через подъемный насос поступает в электроадсорбционное устройство второй степени 9 на очистку для получения концентрированной воды второй степени и добытой воды второй степени; электроадсорбционное устройство второй степени 9 дополнительно адсорбирует и удаляет Fe3+, Fe2+, H+, SiO32-, Cl- и другие ионы в сточных водах, дополнительно снижая концентрацию ионов в добытой воде; величина pH добытой воды второй степени составляет 2-4, общее содержание железа составляет 15-100 мг/л, а электропроводность составляет 100-500 мкс/см.

5) Концентрированная вода второй степени использует избыточное давление для поступления в промежуточный бассейн один 7, после чего снова поступает в электроадсорбционное устройство первой степени 8 на рециркуляцию, повышая общую эффективность восстановления электроадсорбционного устройства;

добытая вода второй степени автоматически поступает в промежуточный бассейн два 10, добытая вода второй степени из промежуточного бассейна два 10 поступает в систему обработки щелочных сточных вод для очистки и используется повторно, и/или добытая вода второй степени смешивается с новой кислотой и поступает в линию травления 1 в качестве дополнительной кислоты;

добытая вода второй степени после очистки в системе обработки щелочных сточных вод повторно используется, в частности, следующим образом: добытая вода второй степени (кислая, величина pH 2~4) из промежуточного бассейна два 10 поступает в бассейн регулирования щелочных сточных вод 11 станции сточных вод через подъемный насос, в бассейне регулирования щелочных сточных вод 11 добытая вода второй степени и щелочные сточные воды подвергаются реакции кислотно-щелочной нейтрализации для уменьшения дозировки кислотного нейтрализатора в щелочных сточных водах и дозировки кислотно-щелочного нейтрализатора в электроадсорбционном устройстве второй степени 9, что значительно снижает расход реагентов при одновременном снижении количества солей, поступающих в сточные воды, за счет добавления кислотно-щелочного нейтрализатора; сточные воды после реакции нейтрализации через подъемный насос поступают в емкости нейтрализации, коагуляции и флокуляции 12, в блоке нейтрализации дополнительно регулируется значение pH, в емкости коагуляции проводится реакция коагуляции, а в резервуар флокуляции добавляется PAM для проведения реакции флокуляции, вода из емкостей нейтрализации, коагуляции и флокуляции 12 автоматически поступает во флотатор 13, вода из флотатора 13 последовательно проходит через биохимическую установку 14, отстойник два 15 и устройство фильтрации 16, после чего отправляется для использования потребителям оборотной воды или для глубокого повторного использования с помощью таких технологий, как двойной мембранный метод, обеспечивая циркуляционное использование сточных вод; при этом общее содержание железа в добытой воде второй степени составляет около 15-100 мг/л, а содержащиеся в ней ионы железа могут использоваться в качестве коагулянта в емкости коагуляции, что значительно снижает количество коагулянта, которое необходимо добавлять в емкость коагуляции в традиционных технологиях очистки щелочных сточных вод; кроме того, следует отметить, что если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки с соляной кислотой, в качестве биохимической установки 14 используется аэробный реакционный бассейн; если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки смешанной кислоты, в качестве биохимической установки 14 используется анаэробный реакционный бассейн и аэробный реакционный бассейн, соединенные последовательно; в анаэробном реакционном бассейне для денитрификации используется COD, содержащийся в щелочных сточных водах, для удаления 15~50 мг/л нитрогруппы из добытой воды второй степени для достижения цели удаления нитратных загрязнителей при низких затратах.

Добытая вода второй степени смешивается с новой кислотой и поступает в линию травления 1 в качестве дополнительной кислоты, в частности, следующим образом: если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки с соляной кислотой, добытую воду второй степени на шаге 5) смешивают с 18% соляной кислотой в ванной смешивания кислоты 17 до тех пор, пока концентрация соляной кислоты не достигнет 200 г/л, после чего смесь поступает в линию травления 1 в качестве обычной дополнительной кислоты; если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки смешанной кислоты, добытую воду второй степени на шаге 5) смешивают с 55% HF, 98% или 68% HNO3 в ванной смешивания кислоты 17 до тех пор, пока концентрация HF в смешанной кислоте не достигнет 5-60 г/л, а концентрация HNO3 не достигнет 80-160 г/л, после чего смесь поступает в линию травления 1 в качестве обычной дополнительной кислоты.

Хотя настоящее изобретение подробно описано со ссылкой на вышеизложенные варианты осуществления, специалисты в данной области техники все же могут модифицировать технические решения, описанные в вышеизложенных вариантах осуществления, или сделать эквивалентные замены некоторых технических аспектов, при этом любые модификации, эквивалентная замена, усовершенствования и т.д., сделанные согласно идее и принципам настоящего изобретения, должны быть включены в объем защиты настоящего изобретения.

Похожие патенты RU2837152C2

название год авторы номер документа
ТРАВИЛЬНО-РЕГЕНЕРАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС И СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ ТРАВИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ 2003
  • Аксенов В.И.
  • Колтышев С.М.
  • Котельников А.Б.
  • Никулин В.А.
  • Подберезный В.Л.
  • Трибунский В.В.
RU2232208C1
Способ регенерации хлористого лития, литиевой щелочи, диметилацетамида и изобутилового спирта или хлористого лития, литиевой щелочи и деметилацетамида из технологических растворов и сточных вод производства параарамидных волокон 2023
  • Шарафан Михаил Владимирович
  • Заболоцкий Виктор Иванович
  • Мельников Станислав Сергеевич
  • Ачох Аслан Русланович
RU2807449C1
СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ РАСТВОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ СЕРНУЮ КИСЛОТУ 1999
  • Элькинд К.М.
  • Тишков К.Н.
  • Смирнова В.М.
  • Трунова И.Г.
  • Кондрашев П.Ю.
RU2149221C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ ИЗ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД 1998
  • Элькинд К.М.
  • Трунова И.Г.
  • Смирнова В.М.
  • Тишков К.Н.
  • Дзиминскас Ч.А.
RU2142930C1
Способ замкнутого водооборота гальванического производства 2020
  • Дронов Евгений Анатольевич
  • Черкасов Александр Николаевич
  • Григорьев Михаил Юрьевич
  • Провоторов Сергей Михайлович
  • Колесников Евгений Александрович
  • Баканев Владимир Витальевич
RU2738105C1
Установка очистки стоков 2020
  • Чупраков Юрий Викторович
  • Шухтуева Елена Викторовна
  • Исхаков Ильдар Раисович
  • Улановская Юлия Викторовна
RU2747102C1
СИСТЕМА ОБРАБОТКИ СТОЧНОГО СМЕШАННОГО КИСЛОТНОГО РАСТВОРА 2020
  • Цзя, Хунлэй
  • Ляо, Яньлинь
  • Куан, Цюньи
RU2806355C1
СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ДИСПЕРГИРОВАННЫХ И ЭМУЛЬГИРОВАННЫХ МАСЕЛ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД 1994
  • Воропанова Л.А.
  • Швыдко А.С.
  • Рубановская С.Г.
  • Кривченко Ю.Б.
RU2093241C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ТРАВИЛЬНОГО РАСТВОРА СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ И УТИЛИЗАЦИИ СТОЧНОГО ИЛА 2021
  • У, Дицин
  • Ли, Сучжэнь
  • Ван, Яо
RU2827939C2
СПОСОБ ЛОКАЛЬНОЙ РЕАГЕНТНОЙ ОЧИСТКИ ОТРАБОТАННЫХ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ, МАРГАНЦА 2005
  • Легошина Вера Рашидовна
  • Степанов Александр Викторович
  • Лебедев Виктор Петрович
  • Бушланова Светлана Ивановна
  • Мухамеджанов Рафаэль Равильевич
RU2299866C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 837 152 C2

Реферат патента 2025 года ТЕХНОЛОГИЯ ЦИКЛИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КИСЛОТНЫХ СТОКОВ

Изобретение относится к области очистки сточных вод. Кислотные стоки, сбрасываемые с линии травления, поступают в бассейн регулирования кислотных стоков. Отработанная кислотная жидкость, сбрасываемая с линии травления, поступает в реакционную печь регенерации кислоты для реакции пирогидролиза, а образовавшийся дымовой газ, содержащий кислотные компоненты, поступает в абсорбционное устройство регенерации кислоты. Кислотные стоки из бассейна регулирования кислотных стоков после предварительной очистки поступают в промежуточный бассейн 1. Из промежуточного бассейна 1 стоки поступают в электроадсорбционное устройство первой степени на обработку для получения концентрированной воды первой степени и добытой воды первой степени. Концентрированная вода первой степени в качестве абсорбирующей жидкости регенерированной кислоты поступает в абсорбционное устройство регенерации кислоты. Дымовой газ, содержащий кислотные компоненты, подвергают распылительной абсорбции с образованием регенерированной кислоты, которая поступает в линию травления на рециркуляцию. Добытая вода первой степени поступает в электроадсорбционное устройство второй степени на очистку для получения концентрированной воды второй степени и добытой воды второй степени. Концентрированная вода второй степени использует избыточное давление для поступления в промежуточный бассейн 1. Добытая вода второй степени поступает в промежуточный бассейн 2. Добытую воду второй степени из промежуточного бассейна 2 после очистки в системе обработки щелочных сточных вод используют повторно, и/или добытую воду второй степени смешивают с новой кислотой и она поступает в линию травления в качестве дополнительной кислоты. Технический результат: снижение потребления реагентов и количество осадка, избежание увеличения содержания солей и обеспечение лучшего качества воды. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 837 152 C2

1. Технология циклического использования кислотных стоков, отличающаяся тем, что включает в себя следующие шаги:

1) кислотные стоки, сбрасываемые с линии травления, поступают в бассейн регулирования кислотных стоков для регулирования количества и качества воды; отработанная кислотная жидкость, сбрасываемая с линии травления, поступает в реакционную печь регенерации кислоты для реакции пирогидролиза, а образовавшийся дымовой газ, содержащий кислотные компоненты, поступает в абсорбционное устройство регенерации кислоты;

2) кислотные стоки из бассейна регулирования кислотных стоков после предварительной очистки поступают в промежуточный бассейн (1);

3) кислотные стоки из промежуточного бассейна (1) поступают в электроадсорбционное устройство первой степени на обработку для получения концентрированной воды первой степени и добытой воды первой степени;

4) концентрированная вода первой степени в качестве абсорбирующей жидкости регенерированной кислоты поступает в абсорбционное устройство регенерации кислоты, дымовой газ, содержащий кислотные компоненты, подвергают распылительной абсорбции с образованием регенерированной кислоты, которая поступает в линию травления на рециркуляцию; добытая вода первой степени поступает в электроадсорбционное устройство второй степени на очистку для получения концентрированной воды второй степени и добытой воды второй степени;

5) концентрированная вода второй степени использует избыточное давление для поступления в промежуточный бассейн (1), а добытая вода второй степени поступает в промежуточный бассейн (2); добытую воду второй степени из промежуточного бассейна (2) после очистки в системе обработки щелочных сточных вод используют повторно, и/или добытую воду второй степени смешивают с новой кислотой и она поступает в линию травления в качестве дополнительной кислоты.

2. Технология по п. 1, отличающаяся тем, что на шаге 2) процесс предварительной очистки выглядит следующим образом: кислотные стоки из бассейна регулирования кислотных стоков поступают в отстойник (1), надосадочная жидкость после осаждения и удаления взвешенных частиц поступает в фильтр кислотных стоков, а отфильтрованная фильтром кислотных стоков вода поступает в промежуточный бассейн (1).

3. Технология по п. 2, отличающаяся тем, что корпус фильтра кислотных стоков изготовлен из кислотостойких материалов, фильтрующий материал является кислотостойким.

4. Технология по п. 1, отличающаяся тем, что на шаге 3) концентрация ионов металлов в концентрированной воде первой степени составляет 3-15 г/л, а электропроводность составляет 27000-100000 мкс/см.

5. Технология по п. 1, отличающаяся тем, что если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки с соляной кислотой, регенерированная кислота на шаге 4) представляет собой соляную кислоту с концентрацией 200 г/л; если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки смешанной кислоты, регенерированная кислота на шаге 4) представляет собой смесь кислот HF и HNO3, концентрация HF составляет 5-60 г/л, а концентрация HNO3 составляет 80-160 г/л.

6. Технология по п. 1, отличающаяся тем, что на шаге 4) величина pH добытой воды второй степени составляет 2-4, общее содержание железа составляет 15-100 мг/л, а электропроводность составляет 100-500 мкс/см.

7. Технология по п. 1, отличающаяся тем, что на шаге 5) добытую воду второй степени смешивают с новой кислотой, и она поступает в линию травления в качестве дополнительной кислоты, в частности следующим образом: если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки с соляной кислотой, добытую воду второй степени на шаге 5) смешивают с 18% соляной кислотой до тех пор, пока концентрация соляной кислоты не достигнет 200 г/л, после чего смесь поступает в линию травления в качестве дополнительной кислоты; если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки смешанной кислоты, добытую воду второй степени на шаге 5) смешивают с 55% HF, 98% или 68% HNO3 до тех пор, пока концентрация HF в смешанной кислоте не достигнет 5-60 г/л, а концентрация HNO3 не достигнет 80-160 г/л, после чего смесь поступает в линию травления в качестве дополнительной кислоты.

8. Технология по п. 1, отличающаяся тем, что на шаге 5) процесс очистки добытой воды второй степени в системе обработки щелочных сточных вод осуществляют следующим образом: добытая вода второй степени из промежуточного бассейна 2 поступает в бассейн регулирования щелочных сточных вод, где ее подвергают реакции нейтрализации со щелочными сточными водами, после реакции сточные воды поступают в емкости нейтрализации, коагуляции и флокуляции для регулирования величины pH, реакции коагуляции и реакции флокуляции; вода из емкостей нейтрализации, коагуляции и флокуляции поступает во флотатор, а вода из флотатора последовательно проходит через биохимическую установку, отстойник (2) и устройство фильтрации, после чего ее отправляют потребителям оборотной воды или потребителям глубокого повторного использования.

9. Технология по п. 8, отличающаяся тем, что если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки с соляной кислотой, в качестве биохимической установки должен использоваться аэробный реакционный бассейн; если кислотные стоки на шаге 1) представляют собой стоки смешанной кислоты, в качестве биохимической установки должен использоваться анаэробный реакционный бассейн и аэробный реакционный бассейн, соединенные последовательно; в анаэробном реакционном бассейне для денитрификации используют COD, содержащийся в щелочных сточных водах, для удаления 15-50 мг/л нитрогруппы из добытой воды второй степени.

10. Технология по п. 8, отличающаяся тем, что ионы железа в добытой воде второй степени служат коагулянтом для реакции коагуляции в системе обработки щелочных сточных вод.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2025 года RU2837152C2

CN 112607925 A, 06.04.2021
ТРАВИЛЬНО-РЕГЕНЕРАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС И СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ ТРАВИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ 2003
  • Аксенов В.И.
  • Колтышев С.М.
  • Котельников А.Б.
  • Никулин В.А.
  • Подберезный В.Л.
  • Трибунский В.В.
RU2232208C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЛИ РЕГЕНЕРАЦИИ КИСЛОТ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1996
  • Альберт Лебль
RU2142408C1
CN 111663044 A, 15.09.2020
CN 104326600 A, 04.02.2015
CN 104829035 A, 12.08.2015.

RU 2 837 152 C2

Авторы

Мао, Минь

Чжан, Сяоянь

Даты

2025-03-26Публикация

2022-08-15Подача