SU990677A1 - Method for purifying acid effluents - Google Patents

Description

Изобретение относится к способам очистки сернокислотных сточных вод в металлургической й машиностроительной промышленности и может быть использовано для создания замкнутого цикла водоснабжения травильных отделений. ⁵ The invention relates to methods for purifying sulfuric acid wastewater in the metallurgical and machine-building industries and can be used to create a closed cycle of water supply to the pickling compartments. ⁵

Известен способ очистки промывных кислых сточных вод с применением ионообменников, регенерируемых кислотой и содовым раствором С¹!·A known method of purification of washing acidic wastewater using ion exchangers regenerated with acid and soda solution With ¹ ! ·

Однако при увеличении солесодержания сточной воды более 1 г/л сильно возрастает расход реагентов на регенерацию ионитов и образуется значительное количество отработанных регенерационных раст-₁₅ воров, требующих деминерализации.However, increasing the salinity of sewage more than 1 g / l is greatly increased for regeneration of ion exchangers reactant flow rate and a substantial amount of spent regeneration rast- ₁₅ thieves requiring demineralization.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки кислых сточных вод, включающий обработку исход-²⁰ ной воды известью, ее осветление, термическую дистилляцию и сушку концентрированных стоков в циклонной печи £ 2 J.The closest to the invention by the technical essence and attainable result is a method of purifying acidic wastewater, comprising treating the initial ^20-water, lime, its lighting, thermal distillation, and drying the concentrated effluent in a cyclone furnace 2 £ J.

Однако, при известковании кислой воды происходит совместное выделение гидроокисей металлов и сульфата кальция, что затрудняет их использование. Остаточное содержание сульфата кальция в воде превышает его растворимость в условиях осветления, что не только препятствует повторному использованию этой воды для промывки изделий, но вызывает загипсовывание перекачивающих систем. Поэтому термическое обессоливание известкованной воды осуществляют в выпарных аппаратах специальных конструкций и осуществляют при пониженной температуре, что ограничивает число ступеней выпарной установки и увеличивает расход тепла на обессоливание. ⁴ However, when liming of acidic water, the joint release of metal hydroxides and calcium sulfate occurs, which complicates their use. The residual content of calcium sulfate in water exceeds its solubility under clarification conditions, which not only prevents the reuse of this water for washing products, but also causes gypsum pumping systems. Therefore, the thermal desalination of lime water is carried out in evaporators of special designs and is carried out at a reduced temperature, which limits the number of stages of the evaporator and increases the heat consumption for desalination. ⁴

Цель изобретения — снижение расхода тепла на термическое обессоливание и предотвращение накипеобразования с одновременным получением товарных продуктов.The purpose of the invention is the reduction of heat consumption for thermal desalination and the prevention of scale formation while obtaining marketable products.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему обработку водьТ известью, осветление и последующее термическое обессоливание в многоступенчатой выпарной установке, 5 известью обрабатывают концентрат выпарной установки, отделяют осадок, полученный фильтрат смешивают с исходной водой.This goal is achieved by the fact that according to the method, which includes the treatment of water with lime, clarification and subsequent thermal desalination in a multi-stage evaporation plant, 5 concentrate the evaporation plant with lime, the precipitate is separated, and the filtrate is mixed with the source water.

Предпочтительно смесь после осветле- 10 ния упаривать до насыщения по сульфату натрия.It is preferable to evaporate the mixture after clarification to saturation with sodium sulfate.

На чертеже приведена схема установки.The drawing shows the installation diagram.

Исходную кислую воду по трубопрово- 15 ду 1 подают в реактор 2, где смешивают со щелочным фильтратом, подаваемым по . трубопроводу 3. В результате происходит нейтрализация воды и образукЛ-ся гидроокиси металлов. Осадок отделяют и удаляют по трубопроводу 4, а осветленную нейтрализованную воду по трубопроводу 5 подают в подогреватели 6, а затем в первую ступень 7 многоступенчатой выпарной установки, где упаривают за счет тепла пара, 25 подаваемого по трубопроводу 8. Образовавшийся вторичный пар и оставшуюся во ду последовательно пропускают через все ступени выпарной установки и подают в ее последнюю ступень 9„ где воду доупари- ₃₀ вают до концентрации сульфата натрия, близкой к насыщению.The acidic feed water is piped 15 to reactor 2, where it is mixed with an alkaline filtrate fed through. Pipeline 3. As a result, water and metal hydroxides are neutralized. The precipitate is separated and removed through line 4, and the clarified neutralized water through line 5 is fed to heaters 6, and then to the first stage 7 of the multi-stage evaporator, where it is evaporated by the heat of steam 25 supplied through line 8. The resulting secondary steam and the remaining water sequentially passed through all the stages of the evaporation plant and fed to its last stage 9 "where water doupari- ₃₀ vayut sodium sulfate to a concentration close to saturation.

Температуру и степень упаривания в каждой ступени выбирают такими, что концентрация сульфата кальция в растворе все время остается ниже его растворимости. Пар из последней ступени 9 конденсируют в конденсаторе 10 и теплообменнике 6, смешивают с другими потоками конденсата и по трубопроводу 11 возвращают в ₄θ технологический цикл. 'Часть конденсата, из испарителя 9 подают в реактор 12, где смешивают с известковым молоком, подаваемым по трубопроводу 13. Образо вавшийся осадок отделяют от воды и удаляют по трубопроводу 14, а фильтрат, co-fThe temperature and degree of evaporation in each stage is chosen such that the concentration of calcium sulfate in the solution all the time remains below its solubility. The steam from the last stage 9 is condensed in a condenser 10 and a heat exchanger 6, mixed with other condensate streams and returned through a pipe 11 to a ₄ θ process cycle. 'A part of the condensate from the evaporator 9 is fed to the reactor 12, where it is mixed with milk of lime supplied via pipeline 13. The precipitate formed is separated from the water and removed via pipeline 14, and the filtrate, co-f

держание гидрат-иона в котором на 6-10% . превышает необходимое количество для обработки исходной кислой воды, подают по трубопроводу 3 в реактор 2. Избыточное „ 50 количество концентрата из последней сту пени 9 подают на полную сушку, а при недостатке концентрата в реактор 12 добавляют насыщенный раствор сульфата натрия.holding a hydrate ion in which 6-10%. exceeds the required amount for the treatment of the initial acidic water, it is fed through pipeline 3 to reactor 2. An excess of 50, the amount of concentrate from the last stage 9 is fed to complete drying, and if there is a lack of concentrate, saturated sodium sulfate solution is added to reactor 12.

Пример. Промывные воды травильного отделения металлургического завода ⁵ содержат 1 г/кг серной кислоты, 1 г/кг сульфата железа и 0,5 г/кг сульфата натрия. Эту воду смешивают в соотношенииExample. The wash water of the pickling compartment of the metallurgical plant ⁵ contains 1 g / kg of sulfuric acid, 1 g / kg of iron sulfate and 0.5 g / kg of sodium sulfate. This water is mixed in the ratio

7,27: 1 с фильтратом, содержащим 241 г/кг сульфата натрия, 10,2 г/кг гидроокиси натрия и 0,34 г/кг сульфата кальция. В результате происходит нейтрализация кислоты, железо переходит в осадок и образуется раствор следующего состава, г/кг: сульфат натрия 31,7; едкий натр 0,056 и сульфат кальция 0,04. Эту воду осветляют, нагревают в регенеративных теплообменниках и подают в первую степень шестиступенчатой выпарной установки, где при 135 С упаривают в 1,15 раза. Вторичный пар и частично упаренную воду подают во вторую ступень, затем третью и т.д. В последней ступени, работак>щей при 40-5 С? С, воду доупариваюф до концентрации сульфата натрия 308 г/кг. Полученный концентрированный раствор сульфата натрия смешивают с 5%-ным известковым молоком, отделяют осадок, а фильтрат указанного состава смешивают с исходной кислой водой.7.27: 1 with a filtrate containing 241 g / kg of sodium sulfate, 10.2 g / kg of sodium hydroxide and 0.34 g / kg of calcium sulfate. As a result, acid neutralization occurs, iron passes into the precipitate and a solution of the following composition is formed, g / kg: sodium sulfate 31.7; caustic soda 0.056 and calcium sulfate 0.04. This water is clarified, heated in regenerative heat exchangers and fed to the first degree of a six-stage evaporator, where it is evaporated 1.15 times at 135 ° C. Secondary steam and partially evaporated water are fed into the second stage, then the third, etc. In the last stage, working at 40-5 C? C, water is added to a concentration of sodium sulfate of 308 g / kg. The resulting concentrated sodium sulfate solution is mixed with 5% milk of lime, the precipitate is separated, and the filtrate of this composition is mixed with the original acidic water.

Полученный в процессе обработки воды осадки перерабатывают известными мето— ι дамп. Магнетит используют в металлургической промышленности, а гипс— в строительстве.Precipitation obtained in the course of water treatment is processed by the well-known metod ι dump. Magnetite is used in the metallurgical industry, and gypsum in construction.

ίί

По сравнению с известным способом расход тепла уменьшен в 2,5 раза, обеспечен безнакипный режим работы установки, а осадки получены в виде товарных продуктов-магнетита и гипса. Стоимость очистки 1 м кислой воды уменьшается.Compared with the known method, the heat consumption is reduced by 2.5 times, a non-scale mode of operation of the installation is ensured, and precipitation is obtained in the form of marketable magnetite and gypsum products. The cost of cleaning 1 m of acidic water is reduced.

Claims (2)

Изобретение относитс  к способам очистки сернокислотных сточных вод в металлургической и машиностроительной промышленности и может быть использовано дл  создани  замкнутого цикла водоснабжени  травильных отделений. Известен способ очистки промывных кислых сточных вод с применением ионообменников , регенерируемых кислотой и Содовым раствором 1 . Однако при увеличении солесодержани  сточной воды более 1 г/л сильно возраотает расход реагентов на регенерахшю ионитов и образуетс  значительное количество отработанных регенерационных рас воров, требующих деминерализации. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому ре зультату  вл етс  способ очистки кислых сточных вод, включающий обработку исхо ной воды известью, ее осветление, терми ческую дистилл цию и сушку концентриро ванных стоков в циклонной печи Г 2 J . Однако, при известковании кислой воды происходит совместное выделение гидроокисей металлов и сульфата кальци , что затрудн ет их использование. Остаточное содержание сульфата кальци  в воде пр&вышает его растворимость в услови х осветлени , что не только преп тствует по&торному использованию этой воды дл  промывки изделий, но вызывает загипсовывание перекачивающих систем. Поэтому термическое обессоливание известкованной воды осуществл ют в выпарных аппаратах специальных конструкхшй и осуществл ют при пониженной температуре, что ограничивает число ступеней выпарной установки и увеличивает расход тепла на обессоливание . Цель изобретени  - снижение расхода тепла на термическое обессоливание и предотвращение накипеобразовани  с одновременным получением товарных продуктов . Поставленна  цепь достигаетс  тем, что согласно способу, вютючающему обработку води известью, осветление и последующее термическое обессоливание в многоступенчатой выпарной установке, известью обрабатывают концентрат выпарной установки, отдел ют осадок, полученный фильтрат смешивают с исходной водой . Предпочтительно смесь после осветл&НИН упаривать до насыщени  по сульфату натри . На чертеже приведена схема устано&ки , Исходную кислую воду по трубопроводу 1 подают в реактор 2, где смешивают со щелочным фильтратом, подаваемым по трубопроводу 3. В результате происходит нейтрализаци  воды и образуютс  гидрооки си металлов. Осадок отдел ют и удал ют по трубопроводу 4, а осветленную нейтра.лизованную воду по трубопроводу 5 подают в подогреватели 6, а затем в первую ступень 7 многоступенчатой выпарной установки , где упаривают за счет тепла пара, подаваемого по трубопроводу 8. Образовавшийс  вторичный пар и оставшуюс  воду последовательно пропускают через все ступени выпарной установки и подают в ее последнюю ступень 9„ где воду доупаривают до концентрации сульфата натри , близкой к насышению. Температуру и степень упаривани  в каждой ступени выбирают такими, что концентраци  сульфата кальци  в растворе все врем  остаетс  ниже его растворимости . Пар из последней ступени 9 конденсируют в конденсаторе 10 и теплообменнике 6, смешивают с другими потоками конденсата и по трубопроводу 11 возвращают в технологический цикл. Часть конденсата. из испарител  9 подают в реактор 12, где смешивают с известковым молоком, подаваемым по трубопроводу 13. Образовавшийс  осадок отдел ют от воды и удал ют по трубопроводу 14, а фильтрат, со держание гидрат-иона в котором на J)-1O% превышает необходимое количество дл  об работки исходной кислой воды, подают по трубопроводу 3 в реактор 2. Избыточное количество концентрата из последней ступени 9 подают на полную сушку, а при не достатке концентрата в реактор 12 добавл ют насышенный раствор сульфата натри  Пример. Промывные воды травиль ного отделени  металлургического завода содержат i г/кг серной кислоты, 1 г/кг сульфата железа и 0,5 г/кг сульфата натри . Эту воду смешивают в соотношении 7,27: 1 с фильтратом, содержащим 241 г/кг сульфата натри , 10,2 г/кг гидроокиси натри  и 0,34 г/кг сульфата кальци . В результате происходит нейтрализаци  кислоты, железо переходит в осадок и образуетс  раствор следующего состава , г/кг: сульфат натри  31,7; едкий натр 0,056 и сульфат кальци  0,04. Эту воду осветл ют, нагревают в регенеративных теплообменниках и подают в первую степень шестиступенчатой выпарной установки , где при 135 С упаривают в 1,15 раза . Вторичный пар и частично упаренную воду подают во вторую ступень, затем третью и т.д. В последней ступени, работагошей при 40-5 Cf С, воду доупариваю - до концентрации сульфата натри  ЗО8 г/кг. Полученный концентрированный раствор сульфата натри  смешивают с 5%-ным известковым молоком, отдел ют осадок, а фильтрат указанного состава смешивают с исходной кислой водой. Полученный в процессе обработки воды осадки перерабатывают известными мето- i дами. Магнетит используют в металлургической промышленности, а гипс- в строительстве . По сравнению с известным способом расход тепла уменьшен в 2,5 раза, обеспечен безнакипный режим работы установки , а осадки папучены в виде товарных продуктов-магнетита и гипса. Стоимость очистки 1 м кислой воды уменьшаетс . Формула изобретени  1.Способ очистки кислых сточных вод, включающий обработку известью, осветление и последующее термическое обессоли- вание в многоступенчатой выпарной установке , отличающийс  тем, что, с целью снижени  расхода тепла и предотвращени  накипеобразовани  с одновременным получением товарных продуктов, известью обрабатывают концентрат выпарной установки, отдел ют осадок, а фильтрат смешивают с исходной водой. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что нейтрализованную осветленную воду упаривают до насыщени  по сульфату натри . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Сериков Н. Ф. и Ильичев Ю. Н. Кислотное хоз йство на заводах чернойThe invention relates to methods for the purification of sulfuric acid wastewater in the metallurgical and engineering industries and can be used to create a closed cycle of water supply for pickling offices. A known method of cleaning wash acidic wastewater using ion exchangers, regenerated acid and soda solution 1. However, with an increase in the salinity of wastewater of more than 1 g / l, the consumption of reagents per regeneration of ion exchangers strongly increases and a significant amount of recycled regeneration solutions that require demineralization are formed. The closest to the invention in its technical essence and the achieved result is a method for purifying acidic wastewater, including treating the original water with lime, clarifying it, thermally distilling and drying the concentrated effluent in a G 2 J cyclone furnace. However, in the liming of acidic water, a joint release of metal hydroxides and calcium sulfate occurs, which makes it difficult to use them. The residual content of calcium sulfate in water prevents its solubility under conditions of clarification, which not only hinders the use of this water for washing products, but also causes the pumping systems to shrink. Therefore, thermal desalting of lime water is carried out in special design evaporators and carried out at a lower temperature, which limits the number of evaporator stages and increases the heat consumption for desalting. The purpose of the invention is to reduce the heat consumption for thermal desalting and prevent scale formation while at the same time producing commercial products. The delivered chain is achieved by the fact that according to the method, which combines water treatment with water, clarification and subsequent thermal desalting in a multi-stage evaporator, lime concentrate is treated with the evaporator plant, the precipitate is separated, the resulting filtrate is mixed with the original water. Preferably, the mixture after clarification & NIN is evaporated to saturation over sodium sulfate. The drawing shows an installation & ki. The initial acidic water through conduit 1 is fed to reactor 2, where it is mixed with alkaline filtrate fed through conduit 3. As a result, water is neutralized and metal hydroxides are formed. The precipitate is separated and removed through conduit 4, and clarified neutralized water is supplied via conduit 5 to preheaters 6, and then to the first stage 7 of a multi-stage evaporator, where evaporated due to the heat of steam supplied through conduit 8. The resulting secondary steam and The remaining water is successively passed through all the stages of the evaporator and fed to its last stage 9 ', where the water is added to a sodium sulphate concentration close to saturation. The temperature and degree of evaporation in each step is chosen such that the concentration of calcium sulfate in the solution remains below its solubility. The steam from the last stage 9 is condensed in the condenser 10 and the heat exchanger 6, mixed with other condensate streams and returned through the pipeline 11 to the technological cycle. Part of the condensate. from the evaporator 9 is fed to the reactor 12, where it is mixed with the milk of lime supplied through the pipeline 13. The precipitate formed is separated from the water and removed through the pipeline 14, and the filtrate, the content of the hydrate ion in which exceeds J) -1O% The amount for treating the initial acidic water is fed through line 3 to reactor 2. Excess concentrate from the last stage 9 is fed for complete drying, and when the concentrate is not sufficient, sodium sulfate is added to the reactor 12. Example. The washings of the pickling department of the metallurgical plant contain i g / kg sulfuric acid, 1 g / kg iron sulfate and 0.5 g / kg sodium sulfate. This water is mixed in a ratio of 7.27: 1 with a filtrate containing 241 g / kg of sodium sulfate, 10.2 g / kg of sodium hydroxide and 0.34 g / kg of calcium sulfate. As a result, the acid is neutralized, the iron precipitates and a solution of the following composition is formed, g / kg: sodium sulfate 31.7; caustic soda 0.056 and calcium sulfate 0.04. This water is clarified, heated in regenerative heat exchangers and fed to the first stage of a six-stage evaporator, where at 135 ° C it is evaporated 1.15 times. Secondary steam and partially stripped water is fed to the second stage, then the third, etc. In the last stage, working at 40-5 Cf C, I add water to the sodium sulfate concentration of 308 g / kg. The resulting concentrated sodium sulfate solution is mixed with 5% milk of lime, the precipitate is separated, and the filtrate of the indicated composition is mixed with the initial acidic water. The precipitates obtained during the water treatment process are processed by known methods. Magnetite is used in the metallurgical industry, and gypsum in construction. Compared with the known method, the heat consumption is reduced by 2.5 times, the non-scale operation mode of the installation is ensured, and the precipitation of papoucheny in the form of commercial products, magnetite and gypsum. The cost of cleaning 1 m of acidic water decreases. Claim 1. An acid wastewater purification method including lime treatment, clarification and subsequent thermal desalting in a multi-stage evaporation plant, characterized in that, to reduce heat consumption and prevent scale formation while at the same time obtaining commercial products, lime evaporator concentrate is processed , the precipitate is separated, and the filtrate is mixed with the original water. 2. The method according to claim 1, wherein the neutralized clarified water is evaporated to saturation over sodium sulfate. Sources of information taken into account in the examination 1. Serikov N. F. and Il'ichev Yu. N. Acid management in black factories 5990677659906776 металлургии. М., Металлурги , 1974,установки дл  очистки сточных вод некотос . 134-135.рых производств. Журнал Водоснабжениеmetallurgy. Moscow, Metallurgists, 1974, installations for wastewater treatment nekotos. 134-135.рых productions. Journal of Water Supply 2. Ткач В. И., Филиппов С. Н. , Серо- и санитарна  техника, 1973, № 7, шш В. С. Дистилл ционныЪ опреснительные с. 18.2. Tkach, V.I., Filippov, S.N., Sero-and Sanitary Technique, 1973, No. 7, shsh, V.S. Distillation desalination p. 18. 8eight П-ЛPl 7171 fcfc s3s3 J.-J.-