Способ удаления фосфора из сточных вод морской водой



Способ удаления фосфора из сточных вод морской водой
Способ удаления фосфора из сточных вод морской водой

Владельцы патента RU 2686908:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) (RU)

Изобретение относится к области очистки фосфорсодержащих сточных вод и может быть использовано для очистки городских стоков, стоков предприятий пищевой промышленности, а также животноводческих и птицеводческих комплексов. Способ удаления фосфора из сточных вод включает осуществление физико-химической очистки биологически очищенной сточной воды. В биологически очищенную сточную воду вводят морскую воду в соотношении 1:0,05-1:0,1 с вводом в нее едкого натра в количестве, обеспечивающем повышение рН до 10,5-11. Для ускорения процесса кристаллизации труднорастворимой соли ортофосфорной кислоты подают воздух в количестве 0,5-0,6 м33 сточной воды. Изобретение позволяет снизить концентрацию фосфора в биологически очищенной сточной воде, снизить затраты на приобретаемые реагенты, на вывоз химического осадка, уменьшить количество химического осадка и обеспечить возможность его использования в качестве органоминерального удобрения. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области очистки фосфорсодержащих сточных вод и может быть использовано для очистки городских стоков и стоков предприятий пищевой промышленности, а также животноводческих и птицеводческих комплексов с последующим их сбросом в водоем.

Известен способ извлечения из сточных вод фосфора («Строительство и техногенная безопасность», №5 (57), 2016, Камышникова Е.В.), заключающийся в электрохимической очистке сточной жидкости растворимыми стальными электродами при добавлении черноморской воды.

Недостатком этого способа являются высокие затраты на приобретение стальных электродов, увеличение затрат на электроэнергию и образование большого количества химического осадка, а также высокая плата за его размещение на специализированном полигоне.

Известен также способ очистки сточных вод от фосфора (Справочник проектировщика. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. М: Стройиздат, 1981, стр. 297-298), заключающийся в известковании сточной жидкости с повышением рН до 10,5-11, при котором возможно снижение фосфора до ПДК (0,2 мг/л здесь и далее концентрации фосфора будет приводиться в пересчете на фосфор).

Недостатком этого способа является образование большого количества химического осадка, подлежащего вывозу с площадки очистных сооружений канализации, высокие эксплуатационные затраты на его транспортировку к месту размещения.

Наиболее близким по технической сущности и заявляемому изобретению является способ очистки сточной жидкости от фосфатов и сульфатов (патент РФ №2593877, 2016 г., C02F 9/04, C02F 1/58, C02F 101/10, C02F 103/28, C02F 103/32), прототип, включающий очистку биологически очищенной сточной жидкости в отстойниках физико-химической очистки.

Недостатками этого способа являются большой расход реагента (хлорного железа) для связывания фосфора в труднорастворимую соль, образование химического осадка, непригодного для дальнейшего использования в качестве органоминерального удобрения, высокая плата за его размещение на специализированном полигоне, а также агрессивность хлорного железа по отношению к металлическим трубам, арматуре и оборудованию. Задачами заявляемого изобретения являются:

снижение концентрации фосфора в сточной жидкости;

снижение общих затрат на приобретаемые реагенты;

снижение эксплуатационных затрат на вывоз с площадки очистных сооружений канализации химического осадка за счет резкого сокращения его объема;

получение осадка, используемого в качестве органоминерального удобрения.

Поставленная задача решается тем, что в заявляемом способе удаления фосфора из сточных вод морской водой, биологически очищенная сточная жидкость проходит физико-химическую очистку, согласно изобретению на стадии физико-химической очистки в биологически очищенную сточную жидкость вводится морская вода, содержащая ионы магния и кальция, в соотношении 1:0,05-1:0,1, то есть на 1 м3 биологически очищенной сточной жидкости подается 0,05-0,1 м3 морской воды, с вводом в нее едкого натра в количестве, обеспечивающим повышение рН до 10,5-11, и для ускорения процесса кристаллизации труднорастворимой соли ортофосфорной кислоты подается воздух в количестве 0,5-0,6 м33 сточной жидкости.

При малой концентрации ионов кальция и магния в сточной жидкости (менее 60 мг/л по кальцию и 15 мг/л по магнию) необходим ввод морской воды, содержащей ионы кальция и магния для образования труднорастворимых соли ортофосфорной кислоты, а ввод едкого натра для повышения рН до значений 10,5-11. При таких значениях обеспечивается практически 100% связывания свободных ион-фосфатов в труднорастворимые соли кальция или магния. Ионы кальция и магния образуют с ион-фосфатами труднорастворимые соли ортофосфорной кислоты [Ca5OH(PO4)3 или MgNH4PO4⋅6H2O] при высоких значениях рН (10,5-11), поэтому требуется ввод едкого натра. Применение едкого натра резко сокращает объем химического осадка, который к тому же можно использовать в качестве органоминерального удобрения.

На фиг. 1 представлена общая схема узла физико-химической очистки стоков, предназначенная для снижения фосфора с 1-4 мг/л до 0,05-0,2 мг/л перед их сбросом в водоем.

Схема удаления фосфора из сточной жидкости включает: биологически очищенную сточную жидкость (1); камеру реакции (2); воздух (3); морскую воду (4); раствор едкого натра (5); отстойник физико-химической очистки (6); биологически очищенную сточную жидкость, обедненную фосфором (7); карбонизатор (8); углекислый газ (9); выпуск очищенной сточной жидкости (10); химический осадок (11).

Способ очистки сточных вод от фосфора осуществляется следующим образом. Биологически очищенная сточная жидкость (1) с содержанием фосфора 1-4 мг/л, пройдя биологическую очистку поступает в камеру реакции (2), куда вводятся воздух (3), морская вода (4) в сочетании с едким натром (5). Воздух (3) необходим как для перемешивания морской воды (4) и едкого натра (5) с биологически очищенной сточной жидкостью (1), так и создания благоприятных условий (множественных соударений), ускоряющих процессы кристаллизации труднорастворимых солей кальция Са5ОН(PO4)3 или магния MgNH4PO4⋅6H2O. Из камеры реакции (2) биологически очищенная сточная жидкость (1) поступает в отстойник физико-химической очистки (6), где происходит осаждение кристаллов. Образующийся химический осадок (11) направляется на обезвоживание, после чего может использоваться в качестве органоминерального удобрения. Биологически очищенная сточная жидкость (1), обедненная фосфором (7), но имеющая высокие значения рН, нейтрализуется в карбонизаторе (8) углекислым газом (9) до значения рН=8,5, после чего сбрасывается в водоем. Качество биологически очищенной сточной жидкости до и после физико-химической очистки представлено в таблице 1.

Использование заявляемого способа позволяет добиться высокого эффекта удаления фосфора из сточной жидкости (85-99%), резко снизить эксплуатационные затраты за счет сокращения количества расходуемых реагентов, объема образующегося осадка и исключения затрат на размещение осадка на специализированном полигоне, так как образующийся осадок можно использоваться в качестве органоминерального удобрения.

Способ удаления фосфора из сточных вод морской водой, при котором биологически очищенная сточная жидкость проходит физико-химическую очистку, отличающийся тем, что на стадии физико-химической очистки в биологически очищенную сточную жидкость вводится морская вода, содержащая ионы магния и кальция, в соотношении 1:0,05-1:0,1, то есть на 1 м3 биологически очищенной сточной жидкости подается 0,05-0,1 м3 морской воды с вводом в нее едкого натра в количестве, обеспечивающем повышение рН до 10,5-11, и для ускорения процесса кристаллизации труднорастворимой соли ортофосфорной кислоты подается воздух в количестве 0,5-0,6 м33 сточной жидкости.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений может быть использована в водоочистке. Биореактор с захватом фотонов для очистки воды содержит уплотняемую объемную комнату, трубу для воды (11), генератор электричества, множество плоских слоев, выполненных внутри объемной комнаты и снабженных рвами (2) с водой, впускные отверстия для углекислого газа.

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ биологической очистки сточных вод.

Изобретение относится к устройствам для комплексной биохимической очистки бытовых и промышленных сточных вод и может быть использовано для очистки сточных вод от азотсодержащих, фосфорсодержащих органических соединений, а также солей, взвесей и углеводородов в условиях суточных и годовых колебаний состава сточных вод.

Изобретение относится к системам очистки сточных вод и может быть использовано для очистки от СПАВ, органических загрязнений, взвешенных веществ и соединений азота.

Изобретение может быть использовано для очистки городских стоков и стоков предприятий пищевой промышленности, а также животноводческих и птицеводческих комплексов с последующим их сбросом в водоем.

Изобретение относится к системе очистки сточных вод, содержащих органические, преимущественно белковые, загрязнения, и может быть использовано для очистки промышленных сточных вод молочных производств.

Изобретение относится способам очистки сточных вод. Описан способ очистки сточных вод, при котором проводят первичное отстаивание сточных вод для осаждения и вывода твердых веществ в зоне денитрификации, преденитрификацию для преобразования нитратов до нитритов и далее до газообразных оксидов и молекулярного азота в зоне денитрификации с периодическим перемешиванием отложившегося осадка, после чего производят доочистку сточных вод в биореакторе, после которого стоки выводят как очищенные воды, способ отличается тем, что дополнительно проводят усреднение и разбавление сточных вод рециркулируемой внутри очистного сооружения водой в зоне усреднения и разбавления с периодическим перемешиванием отложившегося осадка, после чего производят очистку осветленных сточных вод активным илом с периодическим отключением аэрации, в процессе чего производят периодическое насыщение сточных вод кислородом или воздухом в зоне преаэрации, проводя реагентную обработку сточных вод коагулянтом для реагентной дефосфотации и улучшения хлопьеобразования активного ила, после чего производят вторичное отстаивание сточных вод для осаждения и вывода твердых веществ и вынесенного из зоны преаэрации активного ила, после которого первую часть очищаемых вод подают на усреднение и разбавление сточных вод в зону усреднения и разбавления, а вторую часть очищаемых сточных вод подают на стадию очистки сточных вод, иммобилизованным биоценозом, для чего проводят насыщение сточных вод кислородом или воздухом в зоне контрактного биореактора с иммобилизованным биоценозом (биопленками), после чего производят третичное отстаивание сточных вод для осаждения и вывода твердых веществ и открепившейся биомассы в зоне третичного отстаивания, после которого часть выводят как очищенные воды, а часть очищаемых сточных вод подают в зону стабилизатора-регенератора для регенерации и повышения минерализации и более глубокой нитрификации, для чего проводят насыщение сточных вод кислородом или воздухом без добавления внешнего питания, после которого очищаемые сточные воды подают на стадию преденитрификации в зону денитрификации для создания в этой зоне аноксидных условий, необходимых для процесса денитрификации.

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве, на предприятиях промышленного и гражданского назначения. Способ включает очистку сточных вод от механических примесей, равномерный вывод обработанных сточных вод для анаэробной, аноксидной и аэробно-аноксидной биологической очистки активным илом, циркуляцию иловой смеси через мембранные модули при одновременном отводе фильтрата через поры мембран, периодическую отмывку внутренней поверхности и пор мембран от частиц активного ила и загрязнений, дополнительную доочистку, сбор, обеззараживание и транспортировку биологически очищенной сточной воды до места ее сброса при постоянном отводе активного ила из биореактора с последующей его дегидратацией в обезвоживающем агрегате.

Изобретения относятся к биологической очистке сточных вод от органических веществ, соединений азота и фосфора и могут быть использованы в системах аэротенк - вторичный отстойник.

Изобретение может быть использовано в производстве галогенированных полимеров. Способ обработки сточных вод, образующихся при получении галогенированных полимеров в водной среде, включает стадию физико-химической обработки по меньшей мере одной части упомянутых сточных вод, при этом одну часть предварительно подвергают очистке с использованием одной физической обработки; стадию заключительной очистки, включающую биохимическую фильтрацию с применением мембранного биореактора по меньшей мере одной части воды, образующейся после физико-химической обработки.

Изобретения могут быть использованы в сельском хозяйстве в технологии получения растворов минеральных удобрений, используемых для фертигации - орошения и одновременного внесения удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур.

Изобретение может быть использовано для получения деаэрированной и декарбонизированной воды и ее использования в теплоэнергетике. Способ дегазации воды включает предварительное осветление исходной воды, подачу в Na-катионитовые фильтры, при этом жесткость умягченной воды поддерживают в пределах 0,02-0,1 мг-экв/л.

Изобретение относится к обезвреживанию жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровня активности. Способ комплексной переработки жидких радиоактивных отходов включает стадии предварительной очистки, обратноосмотического обессоливания с разделением потоков на пермеат (фильтрат) с солесодержанием < 0,5 г/л и высокосолевой концентрат с последующей доочисткой фильтрата на сорбентах и локализацией высокосолевого концентрата.

Изобретение относится к области фотокатализа, основанного на способности катализаторов активироваться под действием света или ультрафиолетового излучения и ускорять различные реакции.

Группа изобретений относится к очистке воды и может быть использована на станциях водоподготовки. Способ обработки воды включает непрерывное измерение исходной концентрации загрязнений в воде до ее поступления в обработку и получение на основании указанного измерения количества коагулянта, которое необходимо подать в зону коагуляции, а также количества балласта и флокулянта, которое необходимо подать в зону флокуляции.

Изобретение относится к водоочистке. Объединенная судовая система приготовления и кондиционирования питьевой воды включает два функциональных блока: предварительной очистки А и основной очистки (кондиционирования) Б, а также блок подготовки воздуха.

Группа изобретений может быть использована в водоочистке. Биореактор с захватом фотонов для очистки воды содержит уплотняемую объемную комнату, трубу для воды (11), генератор электричества, множество плоских слоев, выполненных внутри объемной комнаты и снабженных рвами (2) с водой, впускные отверстия для углекислого газа.

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ биологической очистки сточных вод.

Изобретение может быть использовано в промышленном производстве очищенной морской воды для пищевого применения. Способ получения морской воды (M3) включает следующие стадии: забор и декантацию исходной морской воды, фильтрацию, стерилизацию до получения очищенной морской воды (M1).

Группа изобретений относится к переработке природных солоноватых вод с получением растворов минеральных удобрений, предназначенных для фертигации: орошения и одновременного внесения удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур, и может быть использована в сельском хозяйстве.

Группа изобретений относится к активации воды с повышением ее физико-химической активности без изменения химического состава и может быть использована в домашних условиях.

Изобретение относится к области очистки фосфорсодержащих сточных вод и может быть использовано для очистки городских стоков, стоков предприятий пищевой промышленности, а также животноводческих и птицеводческих комплексов. Способ удаления фосфора из сточных вод включает осуществление физико-химической очистки биологически очищенной сточной воды. В биологически очищенную сточную воду вводят морскую воду в соотношении 1:0,05-1:0,1 с вводом в нее едкого натра в количестве, обеспечивающем повышение рН до 10,5-11. Для ускорения процесса кристаллизации труднорастворимой соли ортофосфорной кислоты подают воздух в количестве 0,5-0,6 м3м3 сточной воды. Изобретение позволяет снизить концентрацию фосфора в биологически очищенной сточной воде, снизить затраты на приобретаемые реагенты, на вывоз химического осадка, уменьшить количество химического осадка и обеспечить возможность его использования в качестве органоминерального удобрения. 1 ил., 1 табл.

Наверх