Способ удаления фосфора из сточных вод подщелачиванием



Способ удаления фосфора из сточных вод подщелачиванием
Способ удаления фосфора из сточных вод подщелачиванием

Владельцы патента RU 2688631:

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

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано для очистки городских стоков, стоков предприятий пищевой промышленности, а также животноводческих и птицеводческих комплексов с последующим их сбросом в водоем. Способ удаления фосфора из сточных вод включает стадию физико-химической очистки биологически очищенной сточной воды, на которой в биологически очищенную сточную воду вводят едкий натр 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, затраты на приобретаемые реагенты, уменьшить количество химического осадка и эксплуатационные затраты на его вывоз с площадки очистных сооружений, а также использовать образующийся химический осадок 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 (Методы доочистки сточных вод, М: Стройиздат, 1978, стр. 129-130), основанный на электролизе морской воды, в результате которого выделяющаяся гидроокись магния вступает в реакцию с содержащимися в сточных водах с PO43- и аммиаком с образованием ортофосфата магния-аммония.

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

Известен также 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), включающий очистку биологически очищенной сточной жидкости в отстойниках физико-химической очистки с введением хлорного железа FeCl3⋅6Н2О на первой ступени физико-химической очистки.

Недостатками этого способа являются большой расход 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.

Наиболее близким по технической сущности и заявляемому изобретению является способ химической очистки сточных вод от фосфатов очистной станции озера Тахо (Методы доочистки сточных вод, М: Стройиздат, 1978, стр. 130-132), прототип, включающий очистку биологически очищенной сточной жидкости в отстойниках физико-химической очистки, при которой возможно снижение фосфора до ПДК (0,2 мг/л здесь и далее концентрации фосфора приводятся в пересчете на фосфор).

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

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 подщелачиванием, биологически очищенная сточная жидкость проходит физико-химическую очистку, согласно изобретению на стадии физико-химической очистки в биологически очищенную сточную жидкость вводится едкий натр 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.

Ионы кальция и магния, содержащиеся в биологически очищенной сточной жидкости, 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 чертеже представлена общая схема узла физико-химической очистки стоков, предназначенная для снижения фосфора с 1-4 мг/л до 0,15-0,2 мг/л перед их сбросом в водоем.

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

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) в сочетании с едким натром (4). Ввод едкого натра (4) для повышения рН до значений 10,5-11 необходим для связывания ионов кальция и магния, находящихся в биологически очищенной сточной жидкости (1) с ион-фосфатами в труднорастворимые соли кальция или магния. Для связывания ион-фосфата с ионами кальция и магния, их концентрация в биологически очищенной сточной жидкости (1) не должна быть менее 60 мг/л для кальция и 15 мг/л для магния. Воздух (3) подается как для перемешивания едкого натра (4) с биологически очищенной сточной жидкостью (1), так и создания ускорения процессов кристаллизации труднорастворимых солей кальция Ca5OH(PO4)3 или магния MgNH4PO4⋅6H2O. Из камеры реакции (2) биологически очищенная сточная жидкость (1) поступает в отстойник физико-химической очистки (5), где происходит осаждение кристаллов. Образующийся химический осадок (10) направляется на обезвоживание, после чего может использоваться в качестве органоминерального удобрения. Биологически очищенная сточная жидкость (1), обедненная фосфором (6), но имеющая высокие значения рН, подвергается рекарбонизации в карбонизаторе (7) углекислым газом (8) 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 подщелачиванием, при котором биологически очищенная сточная жидкость проходит физико-химическую очистку, отличающийся тем, что на стадии физико-химической очистки в биологически очищенную сточную жидкость вводится едкий натр 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:

Изобретение относится к области утилизации концентрированных органических субстратов и может быть использовано на предприятиях агропромышленного комплекса и в жилищно-коммунальном хозяйстве.

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.

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 могут быть использованы на станциях водоподготовки для очистки воды от содержащихся в ней взвешенных примесей. Для осуществления способа непрерывно измеряют исходную концентрацию загрязнений в воде до ее поступления в обработку, последовательно вводят загрязненную воду в зону коагуляции, флокуляции и осаждения с подачей в эти зоны необходимого количества коагулянта, балласта и флокулянта, отделяют в верхней части зоны осаждения обработанную воду от смеси осадка и балласта и направляют на гидроциклонное разделение.

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве для очистки животноводческих стоков. Способ включает предварительную очистку стоков флотацией и центрифугированием, затем очищенные стоки подвергают тонкодисперсному распылению с диаметром капель от 1,0 до 10,0 мкм в озоно-воздушной смесью при концентрации озона 450-500 мг/м3.

Изобретение может быть использовано в теплоэнергетике и экологии. Установка для опреснения морской воды и выработки электроэнергии содержит газотурбинную установку 1 с компрессором, камерой сгорания, газовой турбиной и электрогенератором 2, паропровод перегретого пара 3, паровую турбину 4 с регулируемыми отборами пара высокого и низкого давления, электрогенератор 5, паровой котел-утилизатор 6, деаэратор 7, конденсатор паровой турбины 8, трубопровод морской воды 9, трубопровод (систему) рециркуляции с насосом 10, трубопровод подпиточной химочищенной воды 15, двухступенчатый пароструйный эжектор, включающий пароструйный эжектор высокого давления 16 и пароструйный эжектор низкого давления 17, трубопроводы перепуска паровоздушной смеси 20, внешний теплообменник 21, трубопровод подогретой морской воды 22, двухходовые кожухотрубные конденсаторы вторичного пара 24 адиабатного многоступенчатого испарителя, сборные камеры дистиллята 25 адиабатного многоступенчатого испарителя, трубопровод дистиллята 27, трубы дроссельно-распылительного устройства 28 адиабатного многоступенчатого испарителя, приемники рассола 29 адиабатного многоступенчатого испарителя, химводоочистку 30, трубопровод сброса рассола 31.

Группа изобретений относится к области очистки сточных вод и может быть использована, преимущественно, в очистных сооружениях промышленных предприятий, стоки которых содержат высокие концентрации загрязняющих веществ различного происхождения.

Изобретение относится к области утилизации концентрированных органических субстратов и может быть использовано на предприятиях агропромышленного комплекса и в жилищно-коммунальном хозяйстве.

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.

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.

Изобретения могут быть использованы на станциях водоподготовки для очистки воды от содержащихся в ней взвешенных примесей. Для осуществления способа непрерывно измеряют исходную концентрацию загрязнений в воде до ее поступления в обработку, последовательно вводят загрязненную воду в зону коагуляции, флокуляции и осаждения с подачей в эти зоны необходимого количества коагулянта, балласта и флокулянта, отделяют в верхней части зоны осаждения обработанную воду от смеси осадка и балласта и направляют на гидроциклонное разделение.

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано для очистки городских стоков, стоков предприятий пищевой промышленности, а также животноводческих и птицеводческих комплексов с последующим их сбросом в водоем. Способ удаления фосфора из сточных вод включает стадию физико-химической очистки биологически очищенной сточной воды, на которой в биологически очищенную сточную воду вводят едкий натр 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, затраты на приобретаемые реагенты, уменьшить количество химического осадка и эксплуатационные затраты на его вывоз с площадки очистных сооружений, а также использовать образующийся химический осадок в качестве органоминерального удобрения. 1 ил., 1 табл.

Наверх