Способ очистки сточных вод производства минеральных удобрений от фтора Советский патент 1993 года по МПК C02F1/58 

Изобретение относится к способам очистки промышленных стоков от фтора и может быть использовано для очистки сточных вод в производстве минеральных удобрений.

Цель изобретения - упрощение процесса за счет ликвидации многократности обработки при сохранении степени очистки сточных вод.

Поставленная цель достигается тем, что исходную воду производства минеральных удобрений, нейтрализованную до рН 11-12, содержащую 15-30 мг/л фтора, предварительно разбавляют очищенной водой до содержания в ней фтора 4-7 мг/л, предпочтительно 4-5 мг/л, после чего разбавленную воду направляют в реактор, в который подают посредством барботнрования углекислый газ. В качестве углекислого газа используют экспанзерный газ - отход аммиачного производства, или очищенные охлажденные топочные газы.

Количество углекислого газа определяют по изменению рН сточной воды с 11-12 до 6,5-9.0.00

XJ

XI

ел ю

СА

Процесс карбонизации протекает достаточно быстро (2-3 минуты). Содержание фтора в осветленной воде равно 0,3 мг/л.

Благодаря описанному приему устраняется многократность обработки сточных вод реагентами, что позволяет упростить процесс, делает его перспективным с точки зрения практической применимости

Количество очищенной (ретурной) воды определяют по формуле:

Q1 - 4° (Сн Сз (IV q1 Сз-Ск U

где q0-количество воды, подвергаемой очистке, м3/час или л/час;

Сн, С3, Ск - начальная концентрация фтора в сточной воде, подвергаемой очистке; заданная концентрация фтора в разбавленной воде (в пределах 4-7 мг/л). концентрация фтора в очищенной воде в г/м3 или мг/л соответственно.

Эксперименты показали, что если сточные фторсодержащие воды от производств минеральных удобрений, предварительно очищенные до содержания фтора 15-30 мг/л, разбавлять до содержания фтора менее 4 мг/л, то, хотя при этом очистка улучшается, однако количество ретурной воды .увеличивается (Сз-Ск) становится меньше, а qi больше), т.е. коэффициент разбавления

(Кразб. ---) повышается, следовательно

но возрастают потоки, что нецелесообразно. С увеличением содержания фтора в разбавленной сточной воде (т.е. с уменьшением Кразб.) более 7 мг/л содержание фтора в очищенной воде становится больше значения ПДК (см. примеры 8,14 таблица), что недопустимо.

Способ легко воспроизводится в лабораторных условиях.

Приводим примеры выполнения способа.

Пример 1 по прототипу.

Берут 500 мл сточной воды после станции нейтрализации производства минеральных удобрений с содержанием в ней фтора мг/л, добавляют известковое молоко Са(ОН)2 до рН 11-12 и при постоянном перемешивании обрабатывают (карбонизируют) ее углекислым газом С02. -В качестве углекислого газа может быть использован экспанзерный газ - отход аммиачного производства. Обработку ведут в течение 2-3 минут до рН 7-8. Затем (можно прекращать подачу СОа) второй раз обрабатывают сточную воду до рН 11-12 и вторично карбонизируют до рН 7-8. Третий раз

обрабатывают эту же воду известковым молоком до рН 11-12 и третий раз проводят карбонизацию до рН 7-8. Осадок фильтруют, чем раньше, тем лучше, но не более чем

через 2 часа, и в фильтрате определяют содержание фтора. Оно составляет 0,4 мг/л.

При содержании фтора в исходной воде 30 мг/л обработку реагентами по описанному приему ведут пять раз. При этом содержание фтора в фильтрате составляет 0,4 мг/л.

Пример 2 по заявляемому способу. Берут 500 мл сточной воды после станции нейтрализации производства минеральных удобрений с содержанием фтора мг/л. Добавляют известковое молоко с таким расчетом, чтобы рН в разбавленной воде было равно 11-12. Количество известкового молока (8-10%-ного) на 500 мл составляет 5-9 мл. Задают содержание фтора в разбавленной воде мг/л, а содержание фтора в очищенной (ретурной) воде из опыта составляет в этом случае ,3 мг/л. Определяют количество ретурной воды по

формуле (1)

до(Ск-С3 500(15-3)

Сз-Ск

3 - 0,3

2222

2222 мл добавляют к 500 мл исходной воды. Получают qi+q0 2722 мл с содержанием фтора 3 мг/л и рН 11-12. Через эту воду пропускают углекислый газ до рН 7. Карбонизация длится 2-3 минуты. Затем фильтруют. Определяют содержание фтора в фильтрате, которое в данном опыте равно 0,3 мг/л. Коэффициент разбавления равен 5.4.

Точно также проводят опыты с другим

содержанием фтора в сточной воде. Полученные данные сведены в таблицу.

Как видно из приведенных данных, предпочтительно обрабатывают сточную воду с содержанием фтора 15 мг/л и разбавлять ее до содержания 4-5 мг/л (см. опыты 4.5 таблицы).

На практике сточные воды после станции нейтрализации производств минеральных удобрений преимущественно содержат

15-20 мг/л фтора.

Предлагаемый способ выгодно отличается от известного, так как он проще и, главное, легко может быть осуществлен на практике.

Формула изобретения

1. Способ очистки сточных вод производства минеральных удобрений от фтора, включающий нейтрализацию известковым молоком с последующим отделением осадка, обработку осветленной воды избытком известкового молока до рН 11-12 и карбонизацию углекислым газом, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса при сохранении высокой степени очистки, перед карбонизацией сточные воды разбавляют водой до содержания фтора 4-7 мг/л. 2. Способ поп. 1,отличающийся тем, что разбавление ведут очищенной водой, а расход воды определяют по.формуле

,41

до(Сн-Сз)

0

Сз Ск

где q0 - количество исходной фторсодержа- щей воды;

Сн - концентрация фтора в этой воде;

Сз - заданная концентрация фтора в разбавленной воде;

Ск - конечная концентрация фтора в очищенной воде.

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод производства минеральных удобрений от фтора. Способ включает нейтрализацию известковым молоком с последующим отделением осадка, обработку осветленной воды избытком известкового молока до рН 11-12 и карбонизацию углекислым газом, причем перед карбонизацией сточные воды разбавляют водой до содержания фтора 4-7 мг/л, предпочтительно 4-5 мг/л. Разбавление ведут очищенной водой, а расход воды определяют по формуле: qi -J 0 3. где q0 V-K количество исходной фторсодержащей воды, Сн - концентрация фтора в этой воде, Сз - заданная концентрация фтора в разбавленной воде, Ск - конечная концентрация фтора в очищенной воде. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. 00 с