Способ очистки сточных вод,содержащих фториды и аммиак Советский патент 1984 года по МПК C02F1/58 C02F1/58 C02F101/14 C02F101/16 C02F103/16 C02F103/34 

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.

Согласно зтому способу процесс очистки воды достигается тем, что вода в несколько приемов обрабатывается избыточным количеством (по отношению к общему содержанию фторидов) известкового молока, отфильтровыванием выпавшего в осадок фторида кальция, осаждением ионов кальция добавлением к воде карбоната аммония и удалением из нее аммиака выпариванием. Степень очистки воды от фторидионов составляет 90%, его остаточная концентрация равна 1,56 г/л. Остаточная концентрация ионов кальция составляет менее 1 мг/л t1.

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 водсснабжения. или для передачи на городские очистные сооружения (предельно допустимые концентрации по фторид-ионам не более 0,75 мг/л).

Цель изобретения - повышение степени очистки сточных вод от фторидсрв и обеспечение возможности исшэльзования BOj№f в оборотном водоснабжении

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки сточных вод, содержащих фториды и аммиак, включающему двустадийную обработку воды известью с промежуточными отделением осадка фторида кальция, карбонизацию воды и удаление аммиака, подследнее осуществляют после первой стадии обработки воды известью при соотношении концентраций ионов фтора и кальция 1: (1,2-2,0 и отделения осадка фторида кальция.

Удаление аммиака осугдествляют отдувкой его воздухом в течение 40-90 мин при 80-90°С и скорости подачи сжатого воздуха 4,9-5,1 л/мин.

Способ осуществляют следующим образом.

Сточную воду, содержащую фториды и , обрабатывают известью при соо:гношении фтора и кальция в растворе 1:( 1,2-2,0). Раствор перемешивают и отделяют выпавший осадок фторида калп-цня 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 известкового молока вводят из расчета, чтобы концентрация ионов кальция дополнительно к имеющимся в растворе составила 1,5-1,6 г/л. Углекислый газ пропускают со скоростью 2 л/ч в течение 30-60 ivniH 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 требованиям к обработанной воде по нормам технологического режима оборотных циклов, по которым остаточная кр центрация ионов кальция не должна превышать концентрацию 245 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 г-/южет быть возвращена в оборотный цикл водоснабжения производства или передана на городские очистные сооружения.

Пример. Сточную воду, содержащую фториды и , обрабатывают известным способом по схеме:

0 обработка очищаемой воды 10%-ным раствором извести при соотношении концентраций Са2 1:; удаление осадка Сар2; повторная обработка известью; карбонизация; удаление

5 осадка СаСО и Са F ; 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, содержап1ую фториды и аммиак, обрабатывают предлагаемым способом по схеме; обработка очищаемой воды 10%-ным раствором извести при соотношении концентрации

5 удаление осадка (CaFj, 5 i Oj и др,); отгонка аммиака отдувкой его воздухом; вторичная обработка воды 10%-ным раствором извести; карбонизация раствора током углекис0 лого газа до рН 6,5-8,0; удаление осадка (СаСОэ и CaF.L

Результаты очистки промьпштенной воды от фторидов по игизестной схеме представлены в таблЛ.

Таблица

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:

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. Из данных, приведенных в табл.2 видно, что предлагаемая схема очист- 5

.по очистке от фторидов равен 0,96 мг/л./

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

Таблица ки воды эффективнее, так как достигается необходимая степень очистки

промышленной воды от фторидов Достаточные концентрации фторид-ионов 10,75 мг/л.),

П р и м е р 2, Для очистки от |фторидов и аммиака берут 1 л сточной воды, содержащейот 7170 до . 58680 мг/л фторид-ионов и от 7550 до 55640 мг/л аммиака со целочностью лежащей в пределах значения рН 7,09,0, помещают в реактор и при непрерывном перемешивании обрабатывают 10%-ным раствором известкового молока.

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

Фильтрат помещают в колбу с дефлегматором, нагревают до 80-90с, пропускают через него сжатый воздух со скоростью 5 л/мин в течение 60 мин. Таким образом удаляют из очищаемой воды аммиак. После удаления аммиака сточная вода вторично обрабатывается 10%-ным раствором известкового молока. Известь добавляют к раствору из расчета, чтобы концентрация ионов кальция дополнительно к имевшимся в растворе составляла 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 газ нейтрализует очищаемую воду до значения рН 6,5-850 и связывает ионы кальция в труднорастворимый карбонат кальция.

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

Т а

л .и ц а

Примечание. В промышленной сточной воде, подвергаемой очистке, рН 8,08, концентрация фторидионов 11380 мг/л.

Из табл.3 следует,что при выходе за нижний предел в предлагаемом соотношении остаточное содержание ионов фтора в растворе возрастает. Верхний предел в предлагаемом соотношении определяется экономическими cooбpaжeнияtvш, остаточное содержание ионов фтора остается неизменным.

Cy tмapныe результаты очистки про УЬ ишенных сточных вод по предлагаемому способу представлены в табл.4.

Из данных анализа, приведенных в табл.4 видно, что предлагаемый способ позволяет очистить промышленные 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 производств

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