Способ переработки сточных вод,содержащих сульфат аммония Советский патент 1982 года по МПК C02F1/04 C02F1/44 C02F1/04 C02F101/16 C02F103/34 

(54)

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ СУЛЬФАТ АММСЖИЯ

Изобретение относится к переработке стон ных вод, содержащих сульфат аммония. Известен способ получения сульфата аммония из синтетического аммиака, заключающийся в том, что аммиак поглощается 75 - 78%-ной серной кислотой. Смесь кристаллов сульфата аммония и маточного раствора посту пает для разделения на центрифугу. Маточные растворы возвращают в цикл, а кристаллы вы сушивают 1. Недостатком способа является повыщенный расход реагентов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки сточных вод, содержащих сульфат аммония, состоящий в том, что сточные воды с исходной концентрацией 49 г/л (NN4)2804 упаривают до 400450 г/л (NH4)jS04. Кубовый остаток направляют на распыливание и сушку при 280500С 12. Однако получение сульфата аммония известным способом приводит к затратам энергии на испарение избытка воды и, к тому же, полученный в результате упаривания дистиллят содержит сульфат аммония в количестве до 0,34 г/л, превышающем предельно-допустимые концентращш для сброса его в водоемы. Цель изобретения - повышение степени извлечения сульфата аммония и экономичности процесса. Поставленная цель достигается тем, что сточную воду, содержащую сульфат аммония, концентрируют обратным осмосом с последующей осмотической экстракцией и затем подвергают упариванию, распыливаняю и сушке. При этом концентрирование сточных вод о(атным осмосом проводят под давлением 80-100 атм. Кроме того, при осмотической экстракции в качестве экстрагирующего раствора яслоль зуют насьпценный раствор карбоната аммония. На чертеже представлена схема осуществл1еНИН способа переработки сточных вод, содержащих сульфат аммония. Стоздые вода производства карбоната марганца из сборника насосом 2 высокого давлеНИН направляют на концентрирование в обрат ноосмотический мембранный аппарат 3. Под действием давления чистая вода проходит че рез полупроницаемую мембрану в сборник 4, а раствор направляют для дальнейшего концентрирования осмотической экстракцией в другой мембранный аппарат 5. Противотоком ему под мембраной из сборника 6 пропускают насыщенный раствор карбоната аммония. Под действием разности осмотических давлений экстрагирующего и конценрируемого раство ров вода ИЗ раствора сульфата аммония переходит через полупроницаемую мембрану в насыщенный раствор карбоната аммония. Раствор карбоната аммония направляют в сборник 6 и частично в производство карбоната марганца, сконцентрированный раствор сульфата аммония поступает на упаривание 7. Кубовый остаток направляют в аппарат для распаривания и сушки, а дистиллят возвращают в сборник 1. Пример. Сточные воды производства карбоната марганца, содержащие JO-50 г/л , сульфата аммония и 1-3 г/л аммиака из сборника 1 насосом 2 высокого давления подают под давлением 80-100 атм, в обратноосмотический мембранный аппарат 3 типа ,. фильтр-пресс, в котором уложены полупроницаемые ацетатцеллюлозные мембраны МГА-100. Из аппарата выходит раствор сульфата аммония с концентрацией 150-200 г/л и вода, содержащая NN4 10-30 мг/л, SO 20-30 мг/л,, которая поступает в сборник 4 и может быть использована для приготовления насыщенного раствора карбоната аммония. По лученный раствор сульфата аммония направляют в другой мембранный аппарат 5 типа фильтр-пресс и пропускают его над полупроницаемой ацетатцеллюлозной мембраной МГА- 100. Противотоком ему под мембраной из сборника 6 пропускают насыщенный раствор карбоната аммония. В резуль1ате осмотической экстракции из аппарата 5 выходит раствор, содержащий 250-300 г/л сульфата аммо ния, поступающий на упаривание 7 и раствор карбоната аммония плотностью 1,065-1,07 г/см который передают в сборник 8 и оттуда в производство карбоната марганца. Производительность мембраны 209 л/м в сутки. После упаривания раствора сульфата аммония получают кубовый остаток, содержащий 400- 450 г/л (N1-14)2804 и дистиллят, содержащий 0,3 г/л (NN4)2804. Кубовый остаток направляют на аппараты распаривания 9 и сушки .10 при 110-130°С, а дистиллят возвращают в сборник 1 на первую стадию концентрирования. Степень извлечения сульфата аммония из сточных вод достигает 98-99%.944 . Сульфат аммония, полученный из сточных вод производства карбоната марганца, содержит, %:. Основное вещество98 Азот21 Свободная серная кислота0,02 Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в том, что при концентрации сточных вод обратным осмосом и осмотической экстракцией до содержания в них сульфата аммония 250-300 г/л удается выделить 94% всего объема воды, и только 6% воды из раствора удаляется упариванием. Поэтому энергозатраты на концентрирование раствора сульфата аммония указанными способами в 10-15 раз меньше,чем при упаривании. Кроме того, применение обратного осмоса позволяет получить воду, содержащую примеси NHt 10-30 мг/л и SO 20-40 мг/л в количестве,меньшем, чем предельно допустимые концентрации, и которая пригодна для повторного использования в производстве. Использование осмотической экстракции в данном случае позволяет одновременно с концентрированием раствора сульфата аммония получать раствор карбоната аммония заданной концентрации, используя при этом воду, выделенную в результате экстракции из раствора сульфата аммония. Формула изобретения 1. Способ переработки сточных вод, содержащих сульфат аммония, включающий упаривание, распыливание и сушку, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения сульфата аммония и экономичности процесса, перед упариванием сточную воду концентрируют обратным осмосом с последующей осмотической экстракцией. 2. Способ по п. 1,отличающийс я тем, что концентрирование сточных вод обратным осмосом проводят под давлением 80-100 атм. 3. Способ по п. 1,отличающий . ем, что при осмотической экстракции в качестве экстрагирующего раствора используют насыщенный раствор карбоната аммония. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1- Позин М. Е. Технология минеральных солей. Л., Химия, 1974, с. 1249-1250. 2. Авторское свидетельство СССР №498263, кл. С 02 С 3/00, 01.08.72.

SP

111