RU2498942C1 - Method of purifying waste water from phosphates - Google Patents
Method of purifying waste water from phosphates Download PDFInfo
- Publication number
- RU2498942C1 RU2498942C1 RU2012113783/05A RU2012113783A RU2498942C1 RU 2498942 C1 RU2498942 C1 RU 2498942C1 RU 2012113783/05 A RU2012113783/05 A RU 2012113783/05A RU 2012113783 A RU2012113783 A RU 2012113783A RU 2498942 C1 RU2498942 C1 RU 2498942C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- fibres
- fibers
- treatment
- composite material
- Prior art date
Links
Landscapes
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам очистки фосфатсодержащих сточных вод и может быть использовано во многих производствах.The invention relates to methods for purifying phosphate-containing wastewater and can be used in many industries.
Известен способ очистки фосфатсодержащих сточных вод, включающий обработку воды сульфатом магния, нейтрализацию воды в присутствии солей аммония, осаждение фосфатов в виде малорастворимого фосфата магния с последующим отделением осадка (а.с. №856985, C02F 1/58, опубл. 23.08.81).A known method of purifying phosphate-containing wastewater, including treating water with magnesium sulfate, neutralizing water in the presence of ammonium salts, precipitating phosphates in the form of poorly soluble magnesium phosphate, followed by separation of the precipitate (AS No. 856985, C02F 1/58, publ. 23.08.81) .
Недостатками способа являются большая длительность процесса, его сложность, значительная остаточная концентрация фосфатов в очищенной воде.The disadvantages of the method are the long duration of the process, its complexity, a significant residual concentration of phosphates in purified water.
Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является способ очистки сточных вод от фосфатов, включающий обработку воды сульфатом алюминия и тетрахлоридом титана при их массовом соотношении (2-5):1 с образованием химическим осаждением нерастворимых частиц фосфорнокислого алюминия и фосфорнокислого титана, выведение из обработанной воды твердых продуктов очистки осаждением, а также фильтрацию осветленной воды (SU, №1699948, C02F 1/58, опубл. 23.12.91).The closest analogue of the present invention is a method of purifying wastewater from phosphates, comprising treating water with aluminum sulfate and titanium tetrachloride in a mass ratio of (2-5): 1 with the formation of insoluble particles of aluminum phosphate and titanium phosphate by chemical precipitation, removal of treated solid solids from treated water sedimentation, as well as filtration of clarified water (SU, No. 1699948, C02F 1/58, publ. 12/23/91).
Недостатками способа являются большая длительность процесса, сложность обработки осадка, необходимость использования дорогостоящего химиката - тетрахлорида титана.The disadvantages of the method are the long duration of the process, the complexity of the processing of sludge, the need to use an expensive chemical - titanium tetrachloride.
Новыми результатами от использования предлагаемого изобретения являются упрощение процесса, сокращение его длительности, обеспечение возможности очищать воду с объемной скоростью, равной, например, скорости образования стока.New results from the use of the invention are to simplify the process, reduce its duration, provide the ability to purify water with a space velocity equal to, for example, the rate of runoff formation.
Указанные результаты достигаются тем, что в способе очистки сточных вод от соединений фосфора, включающем обработку воды сульфатом алюминия с образованием химическим осаждением нерастворимых частиц фосфата алюминия, выведение из обработанной воды твердых продуктов очистки, согласно изобретению, обработку ведут в присутствии в воде диспергированных целлюлозных волокон, содержащих, в мас.%, не менее 94% волокон с длиной не более 1,23 мм и не менее 54% волокон с длиной не более 0,63 мм, с образованием твердых продуктов очистки в виде композиционного материала, состоящего из этих волокон с прочно сорбированными ими химически осажденными частицами фосфата алюминия, а выведение композиционного материала ведут напорной флотацией с образованием флотошлама, при этом волокна диспергируют в воде в количестве 40-150 мг/дм3. Композиционный материал выводят из обработанной воды при содержании в нем фосфата алюминия 50-300 мас.ч. на 100 мас.ч. целлюлозных волокон. Часть флотошлама можно возвращать в процесс очистки, а выводимый из процесса флотошлам утилизировать.These results are achieved in that in a method for treating wastewater from phosphorus compounds, comprising treating water with aluminum sulfate to form insoluble particles of aluminum phosphate by chemical precipitation, removing solid treatment products from treated water, according to the invention, the treatment is carried out in the presence of dispersed cellulose fibers in water, containing, in wt.%, not less than 94% of fibers with a length of not more than 1.23 mm and not less than 54% of fibers with a length of not more than 0.63 mm, with the formation of solid refined products in the form of composition material consisting of these fibers with chemically precipitated particles of aluminum phosphate firmly sorbed by them, and the removal of the composite material is carried out by pressure flotation with the formation of a sludge, while the fibers are dispersed in water in an amount of 40-150 mg / dm 3 . The composite material is removed from the treated water with an aluminum phosphate content of 50-300 parts by weight thereof. per 100 parts by weight cellulose fibers. Part of the sludge can be returned to the cleaning process, and the resulting sludge from the process can be disposed of.
Способ осуществляют следующим образом. Готовят дисперсию целлюлозных волокон (ЦВ), например, с их концентрацией 1%, а также раствор сульфата алюминия с концентрацией, например, 10%. Для приготовления дисперсии используют волокна, содержащие, в мас.%, не менее 94% волокон с длиной не более 1,23 мм и не менее 54% волокон с длиной не более 0,63 мм. Очистку в непрерывном режиме проводят в установке, содержащей смеситель, реактор, сатуратор и флотатор. В проточный смеситель подают сточную воду и дисперсию ЦВ в количестве, обеспечивающем концентрацию волокон в воде в диапазоне 40-150 мг/дм3. Полученную дисперсию из смесителя подают в проточный реактор, в который подают также раствор сульфата алюминия в количестве, стехиометрически равном содержанию в сточной воде фосфатов. В результате реакции ионов алюминия и фосфата образуются нерастворимые в воде частицы фосфорнокислого алюминия, которые под действием сил стяжения прочно сорбируются целлюлозными волокнами с образованием композиционного материала в виде волокнистой дисперсии.The method is as follows. A dispersion of cellulose fibers (CV) is prepared, for example, with a concentration of 1%, as well as a solution of aluminum sulfate with a concentration of, for example, 10%. To prepare the dispersion, fibers are used that contain, in wt.%, At least 94% of the fibers with a length of not more than 1.23 mm and at least 54% of the fibers with a length of not more than 0.63 mm. Continuous cleaning is carried out in an installation containing a mixer, a reactor, a saturator and a flotator. In the flow mixer serves wastewater and a dispersion of CV in an amount providing a concentration of fibers in water in the range of 40-150 mg / DM 3 . The resulting dispersion from the mixer is fed into a flow reactor, which also contains a solution of aluminum sulfate in an amount stoichiometrically equal to the content of phosphates in the waste water. As a result of the reaction of aluminum and phosphate ions, water-insoluble aluminum phosphate particles are formed, which are strongly sorbed by cellulose fibers under the action of tensile forces to form a composite material in the form of a fibrous dispersion.
Целлюлозные волокна в воде без перемешивания в 10-20 сек образуют флоккулы и хлопья. Волокна и эти образования из них хорошо удерживают мелкие пузырьки воздуха и поэтому легко поддаются флотированию. Такими же свойствами обладают волокна с сервированными ими частицами фосфата алюминия. Поэтому для выведения твердых продуктов очистки целесообразно использовать метод флотации, например, напорной флотации.Cellulose fibers in water without mixing for 10-20 seconds form flocculi and flakes. Fibers and these formations from them hold small air bubbles well and are therefore easy to float. The same properties are possessed by fibers with aluminum phosphate particles placed by them. Therefore, to remove solid refined products, it is advisable to use the flotation method, for example, pressure flotation.
Дисперсию композиционного материала из реактора направляют в сатуратор, насыщают ее воздухом под давлением, например, 2-3 атм, и подают в водораспределитель в камере флотатора. Давление снижается до нормального, растворенный в воде воздух выделяется в виде мелких пузырьков, которые захватывают быстро образующиеся флоккулы и хлопья и выносят их к поверхности воды в камере флотатора. Образующийся флотошлам отбирают с поверхности воды, например, черпаками, и подают на переработку. Часть флотошлама в некоторых случаях в установившемся режиме очистки возвращают в смеситель.The dispersion of the composite material from the reactor is sent to the saturator, saturated with air under pressure, for example, 2-3 atm, and fed into the water distributor in the flotator chamber. The pressure drops to normal, the air dissolved in the water is released in the form of small bubbles that trap the rapidly forming flocs and flakes and carry them to the surface of the water in the flotator chamber. The resulting sludge is taken from the surface of the water, for example, with scoops, and served for processing. Part of the sludge in some cases in the steady state cleaning is returned to the mixer.
Флотошлам содержит, в расчете на сухие вещества, от 50 до 300 мас.ч. фосфата алюминия на 100 мас.ч. волокон. Емкость волокон сорбента намного выше 300 мас.ч., на 100 мас.ч. волокон, однако при более высокой величине этого соотношения возникают осложнения при обезвоживании флотошлама вследствие резкого увеличения водоудержания композиционным материалом.Flotoshlama contains, in the calculation of solids, from 50 to 300 parts by weight aluminum phosphate per 100 parts by weight fibers. The capacity of the sorbent fibers is much higher than 300 parts by weight, per 100 parts by weight. fibers, however, with a higher value of this ratio, complications arise when dewatering the sludge due to a sharp increase in water retention of the composite material.
Следующие примеры иллюстрируют возможности предлагаемого способа.The following examples illustrate the possibilities of the proposed method.
Пример 1. Очищают воду с содержанием фосфора в составе фосфата 6 мг/дм3. Готовят раствор сульфата алюминия с концентрацией 10%. В смесителе в сточной воде диспергируют целлюлозные волокна (ЦВ), содержащие, в мас.%, не менее 94% волокон с длиной не более 1,23 мм и не менее 54% волокон с длиной не более 0,63 мм, при их расходе 40 мг/дм3. Дисперсию подают в реактор и добавляют в нее сульфат алюминия в количестве, стехиометрически равном содержанию в воде фосфатов (0,87 мас.ч. Al на 1 мас.ч. P). Образующиеся в результате реакции ионов алюминия и фосфата нерастворимые частицы AlPO4 прочно сорбируются на ЦВ. Композиционный продукт очистки состоит, в расчете на 1 дм3 воды, из 40 мг ЦВ и 23,62 мг AlPO4, или же 59 мас.ч. на 100 мас.ч. ЦВ. Суспензию подают в сатуратор, насыщают ее воздухом при давлении 2 атм и подают во флотатор. Взвешенные вещества флотируются к поверхности воды во флотаторе и накапливаются с образованием слоя флотошлама. Его выводят из флотатора, например, с использованием черпака или переливом. Поскольку полная емкость сорбента значительно выше связанного в этом цикле очистки количества фосфата, в начальный период работы очистной системы весь флотошлам в качестве сорбента равномерно подают в смеситель. В каждом цикле на одной и той же порции ЦВ сорбируются 23,62 мг AlPO4. Полное рециркулирование флотошлама продолжают до достижения соотношения в продукте очистки фосфат алюминия (ФА): целлюлозное волокно, равного, например, в масс.ч, 100:40, или 250:100. С этого момента подачу флотошлама снижают, например, до 30 мг/дм3 воды, и начинают подавать свежий сорбент в количестве, например, 10 мг/дм3. В установившемся режиме остальную часть флотошлама с соотношением 280-300:100 выводят из процесса и направляют на утилизацию.Example 1. Purify water with a phosphorus content of phosphate 6 mg / DM 3 . Prepare a solution of aluminum sulfate with a concentration of 10%. In the mixer in the wastewater dispersed cellulose fibers (CV) containing, in wt.%, Not less than 94% of fibers with a length of not more than 1.23 mm and not less than 54% of fibers with a length of not more than 0.63 mm, at their expense 40 mg / dm 3 . The dispersion is fed into the reactor and aluminum sulfate is added to it in an amount stoichiometrically equal to the phosphate content in water (0.87 parts by weight of Al per 1 part by weight of P). Insoluble AlPO 4 particles formed as a result of the reaction of aluminum ions and phosphate are strongly adsorbed on the CV. The composite purification product consists, per 1 dm 3 of water, of 40 mg of CV and 23.62 mg of AlPO 4 , or 59 parts by weight of per 100 parts by weight CV The suspension is fed to the saturator, saturated with air at a pressure of 2 bar and fed to the flotator. Suspended substances float to the surface of the water in the flotator and accumulate with the formation of a layer of sludge. It is removed from the flotator, for example, using a scoop or overflow. Since the total capacity of the sorbent is significantly higher than the amount of phosphate bound in this purification cycle, in the initial period of the treatment system operation, the entire sludge is uniformly fed into the mixer as a sorbent. In each cycle, 23.62 mg of AlPO 4 are adsorbed on the same portion of CV. Complete recycling of the sludge is continued until the ratio in the purification product of aluminum phosphate (FA): cellulose fiber, equal, for example, in parts by weight, 100: 40, or 250: 100, is reached. From this moment, the flow of sludge is reduced, for example, to 30 mg / dm 3 of water, and fresh sorbent in an amount of, for example, 10 mg / dm 3 is started. In steady state, the rest of the sludge with a ratio of 280-300: 100 is removed from the process and sent for disposal.
Пример 2. В отличие от примера 1, очищают воду с содержанием фосфора в составе фосфатов 75 мг/дм3. Целлюлозное волокно расходуют в количестве 100 мг/дм3. При очистке образуются ~395 мг продуктов в виде композиционного материала при соотношении в нем ФА:ЦВ=295:100. Флотошлам выводят из процесса и направляют на утилизацию.Example 2. In contrast to example 1, purify water with a phosphorus content of phosphates of 75 mg / DM 3 . Cellulose fiber is consumed in an amount of 100 mg / DM 3 . During purification, ~ 395 mg of products are formed in the form of a composite material with a ratio of FA: CV = 295: 100 in it. The sludge is removed from the process and sent for disposal.
Пример 3. В отличие от примера 1, очищают воду с содержанием фосфора 60 мг/дм3. Целлюлозное волокно расходуют в количестве 150 мг/дм3. При очистке образуются 236 мг продуктов при соотношении ФА:ЦВ=157:100 (в мас.ч.) Флотошлам полностью выводят из процесса и направляют на утилизацию.Example 3. In contrast to example 1, purify water with a phosphorus content of 60 mg / DM 3 . Cellulose fiber is consumed in an amount of 150 mg / DM 3 . During purification, 236 mg of products are formed with a ratio of FA: CV = 157: 100 (in parts by weight). Flotam is completely removed from the process and sent for disposal.
Пример 4. В отличие от примера 1, подлежащая очистке вода содержит фосфор в составе фосфата в количестве 300 мг/дм3. Воду разбавляют до содержания фосфора 60 мг/дм3 и разбавленную воду очищают в условиях, аналогичных использованным в примере 3, с получением аналогичных результатов. В установившемся режиме для разбавления исходной воды используют очищенную воду.Example 4. In contrast to example 1, the water to be purified contains phosphorus in the phosphate composition in an amount of 300 mg / dm 3 . Water is diluted to a phosphorus content of 60 mg / dm 3 and the diluted water is purified under conditions similar to those used in example 3 to obtain similar results. In steady state, purified water is used to dilute the source water.
Во всех примерах в очищенной воде фосфаты не обнаруживаются. Выводимый из процесса флотошлам промывают и используют в качестве наполнителя в производстве бумаги.In all examples, phosphates are not detected in purified water. The sludge removed from the process is washed and used as a filler in paper production.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012113783/05A RU2498942C1 (en) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Method of purifying waste water from phosphates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012113783/05A RU2498942C1 (en) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Method of purifying waste water from phosphates |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012113783A RU2012113783A (en) | 2013-10-20 |
RU2498942C1 true RU2498942C1 (en) | 2013-11-20 |
Family
ID=49356794
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012113783/05A RU2498942C1 (en) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Method of purifying waste water from phosphates |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2498942C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2560436C1 (en) * | 2014-07-24 | 2015-08-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный университет" (ВоГУ) | Sorbent for after-purification of biologically purified sewage waters from ions of ammonium and phosphates |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1354539A (en) * | 1970-07-31 | 1974-06-05 | Dow Chemical Co | Process for the removal of phosphate from an aqueous composition |
SU1477687A1 (en) * | 1986-12-22 | 1989-05-07 | Бакинский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Водоснабжения, Канализации, Гидротехнических Сооружений И Инженерной Гидрогеологии "Водгео" | Method of flotation treatment of waste water |
SU1699948A1 (en) * | 1989-05-24 | 1991-12-23 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт титана | Method of cleaning sewage from phosphates |
RU2034795C1 (en) * | 1989-02-15 | 1995-05-10 | Налко Кемикал Компани | Method of extraction of phosphate and organophosphate from sewage |
US5536416A (en) * | 1994-10-31 | 1996-07-16 | Hazen Research, Inc. | Method for removing metals from a solution |
WO2003080519A1 (en) * | 2002-03-25 | 2003-10-02 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Method of wastewater treatment |
US7063804B2 (en) * | 2002-05-16 | 2006-06-20 | Halliburton Energy Services, Inc. | Compositions for treating phosphate in water |
-
2012
- 2012-04-10 RU RU2012113783/05A patent/RU2498942C1/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1354539A (en) * | 1970-07-31 | 1974-06-05 | Dow Chemical Co | Process for the removal of phosphate from an aqueous composition |
SU1477687A1 (en) * | 1986-12-22 | 1989-05-07 | Бакинский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Водоснабжения, Канализации, Гидротехнических Сооружений И Инженерной Гидрогеологии "Водгео" | Method of flotation treatment of waste water |
RU2034795C1 (en) * | 1989-02-15 | 1995-05-10 | Налко Кемикал Компани | Method of extraction of phosphate and organophosphate from sewage |
SU1699948A1 (en) * | 1989-05-24 | 1991-12-23 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт титана | Method of cleaning sewage from phosphates |
US5536416A (en) * | 1994-10-31 | 1996-07-16 | Hazen Research, Inc. | Method for removing metals from a solution |
US5660735A (en) * | 1994-10-31 | 1997-08-26 | Hazen Research, Inc. | Method for removing metals from waste solutions |
WO2003080519A1 (en) * | 2002-03-25 | 2003-10-02 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Method of wastewater treatment |
US7063804B2 (en) * | 2002-05-16 | 2006-06-20 | Halliburton Energy Services, Inc. | Compositions for treating phosphate in water |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПРОСКУРЯКОВ В.А. и др. Очистка сточных вод в химической промышленности. - Л.: Химия, 1977, с.58-59, 66-68. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2560436C1 (en) * | 2014-07-24 | 2015-08-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный университет" (ВоГУ) | Sorbent for after-purification of biologically purified sewage waters from ions of ammonium and phosphates |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012113783A (en) | 2013-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100851456B1 (en) | Method and apparatus for treatment of water | |
Licsko | Realistic coagulation mechanisms in the use of aluminium and iron (III) salts | |
CN104860461B (en) | A kind of desulfurization wastewater zero-emission prepares the method and device of NaCl Nacls | |
CN104936907B (en) | The technique for reducing sulfate concentration in waste water stream by using regeneration gibbsite | |
US3235444A (en) | Method for the utilization of sludge produced by waste water clarification in a paper mill | |
AU2015261726A1 (en) | Method for the treatment of water comprising a step of adsorption on ion-exchanging resin and a step of ballasted coagulation/flocculation and of separation, and corresponding plant | |
RU2468997C1 (en) | Method purifying waste water from aluminium ions | |
RU2498942C1 (en) | Method of purifying waste water from phosphates | |
RU2482074C1 (en) | Method of treating waste water from arsenic | |
RU2496722C1 (en) | Method of purifying waste water from phosphates | |
RU2523465C1 (en) | Method of obtaining calcium sulphate-based sorbent on carrier from cellulose fibres | |
RU2485056C1 (en) | Method of purifying waste water from mercury | |
RU2528999C1 (en) | Method of purifying natural or waste water from fluorine and/or phosphates | |
US20140273173A1 (en) | Method of separating and recovering microalgae | |
CN108059278B (en) | Papermaking sewage air-floatation treatment system and coagulant | |
RU2488561C2 (en) | Method of purifying waste water from heavy metal ions | |
CN104829006A (en) | Desulfurization wastewater processing apparatus and processing technology | |
RU2414426C2 (en) | Calcium nitrate | |
CN206298470U (en) | Zero discharge equipment of desulfurization waste water | |
WO2016040915A1 (en) | Process for recovering crude tall oil | |
RU2528696C1 (en) | METHOD OF PRODUCING SORBENTS BASED ON Zn(OH)2 AND ZnS ON CELLULOSE FIBRE SUPPORT | |
RU2494046C2 (en) | Method of purifying waste water from metal ions | |
JPH0880488A (en) | Complete treatment of organic sewage | |
JP2015211941A (en) | Phosphorous recovery system and phosphorous recovery method | |
RU2500623C1 (en) | Method of sorbent purification of sewages from chrome(iii), iron(iii), copper(ii) and cadmium(ii) ions |