RU2496722C1 - Method of purifying waste water from phosphates - Google Patents
Method of purifying waste water from phosphates Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496722C1 RU2496722C1 RU2012113784/05A RU2012113784A RU2496722C1 RU 2496722 C1 RU2496722 C1 RU 2496722C1 RU 2012113784/05 A RU2012113784/05 A RU 2012113784/05A RU 2012113784 A RU2012113784 A RU 2012113784A RU 2496722 C1 RU2496722 C1 RU 2496722C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- fibers
- sludge
- fibres
- amount
- Prior art date
Links
Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам очистки фосфатсодержащих сточных вод и может быть использовано для очистки стоков от фосфатов в различных отраслях промышленности.The invention relates to methods for purifying phosphate-containing wastewater and can be used for purification of effluents from phosphates in various 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.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является способ очистки сточных вод от фосфатов, включающий обработку воды гидроксидом кальция в присутствии минеральной добавки с образованием химическим осаждением нерастворимых частиц фосфата кальция, выведение из обработанной воды твердых продуктов очистки. В качестве минеральной добавки используют фосфатный шлак - отход процесса электротермической возгонки фосфора (SU. №1339093, C02F 1/58, опубл. 23.09.87).The closest analogue of the present invention is a method of purifying wastewater from phosphates, comprising treating water with calcium hydroxide in the presence of a mineral additive with the formation of chemical precipitation of insoluble particles of calcium phosphate, removing solid treatment products from treated water. As a mineral additive, phosphate slag is used - a waste of the process of electrothermal sublimation of phosphorus (SU. No. 1339093, C02F 1/58, publ. 23.09.87).
Недостатком способа является значительная загрязненность продуктов очистки - частиц трикальцийфосфата - посторонними примесями, содержащимися в фосфатном шлаке.The disadvantage of this method is the significant contamination of the refined products — tricalcium phosphate particles — with foreign impurities contained in phosphate slag.
Новыми результатами при использовании предлагаемого способа являются упрощение процесса отделения твердых продуктов очистки от очищенной воды, а также обеспечение возможности получать и утилизировать продукты очистки с чистым трикальцийфосфатом.New results when using the proposed method are to simplify the process of separating solid purification products from purified water, as well as providing the ability to obtain and utilize purification products with pure tricalcium phosphate.
Указанные результаты достигаются тем, что в способе очистки сточных вод от фосфатов, включающем обработку воды гидроксидом кальция с образованием химическим осаждением нерастворимых частиц трикальцийфосфата, 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 трикальцийфосфата в количестве 100-300 мас.ч. на 100 мас.ч. целлюлозных волокон, а выведение композиционного материала ведут напорной флотацией с образованием флотошлама. Волокна диспергируют в воде в количестве 40-150 мг/дм3. Часть флотошлама можно возвращать в процесс очистки. Выводимый из процесса флотошлам перерабатывают.These results are achieved in that in a method for purifying wastewater from phosphates, comprising treating water with calcium hydroxide to form chemical precipitation of insoluble tricalcium phosphate particles, 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 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 cleaning products in the form of a composite material yal consisting of these fibers with strongly chemically precipitated tricalcium phosphate particles sorbed firmly by them in an amount of 100-300 parts by weight per 100 parts by weight cellulose fibers, and the removal of the composite material is carried out by pressure flotation with the formation of sludge. The fibers are dispersed in water in an amount of 40-150 mg / dm 3 . Part of the sludge can be returned to the cleaning process. The sludge removed from the process is recycled.
Способ осуществляют следующим образом. Готовят дисперсию целлюлозных волокон (ЦВ), например, с их концентрацией 1%, а также суспензию гидроксида кальция 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 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 суспензию гидроксида кальция в количестве, стехиометрически равном содержанию в сточной воде фосфатов. В результате реакции ионов кальция и фосфата образуются нерастворимые в воде частицы трикальцийфосфата, 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 suspension of calcium hydroxide 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. The 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, to which a suspension of calcium hydroxide is also supplied in an amount stoichiometrically equal to the phosphate content in the waste water. As a result of the reaction of calcium and phosphate ions, water-insoluble tricalcium 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 сорбированными ими частицами трикальцийфосфата. 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 tricalcium phosphate particles sorbed by them. Therefore, to remove solid refined products, it is advisable to use the flotation method, for example, pressure flotation.
Волокнистую дисперсию 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 fibrous dispersion from the reactor is sent to a saturator, it is 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 100 до 300 мас.ч. трикальцийфосфата 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.The flotation sludge contains, based on solids, from 100 to 300 parts by weight. tricalcium phosphate per 100 parts by weight fibers. The capacity of the sorbent fibers is much higher than 300 wt.h. 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 фосфатов 8 мг/дм3. Готовят суспензию гидроксида кальция с концентрацией 10%. В смесителе в воде диспергируют целлюлозные волокна (ЦВ) при их расходе 40 мг/дм3. Дисперсию подают в реактор и добавляют в нее гидроксид кальция в количестве, стехиометрически равном содержанию в воде фосфата (1,94 мас.ч. Ca на 1 мас.ч. Р). Образующиеся в результате реакции ионов кальция и фосфата нерастворимые частицы Са3(РО4)2 прочно сорбируются на ЦВ. Композиционный продукт очистки состоит, в расчете на 1 дм воды, из 40 мг ЦВ и 40,05 мг Са3(РО4)2, или же 100,15 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 поглощенного в этом цикле очистки количества трикальцийфосфата, 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 40,05 мг Са3(РО4)2. Полное рециркулирование флотошлама продолжают до достижения соотношения в продукте очистки трикальцийфосфат: целлюлозное волокно, равного, например, 100:40, или 250:100 (в мас.ч.). 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 phosphates of 8 mg / DM 3 . Prepare a suspension of calcium hydroxide with a concentration of 10%. Cellulose fibers (CV) are dispersed in a mixer in water at a flow rate of 40 mg / dm 3 . The dispersion is fed into the reactor and calcium hydroxide is added to it in an amount stoichiometrically equal to the phosphate content in water (1.94 parts by weight of Ca per 1 part by weight of P). Insoluble Ca 3 (PO 4 ) 2 particles formed as a result of the reaction of calcium and phosphate ions are strongly adsorbed on the CV. The composite purification product consists, per 1 dm of water, of 40 mg of CV and 40.05 mg of Ca 3 (PO 4 ) 2 , or 100.15 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 tricalcium phosphate absorbed in this purification cycle, in the initial period of the treatment system operation, all the sludge as a sorbent is uniformly fed into the mixer. In each cycle, 40.05 mg of Ca 3 (PO 4 ) 2 are adsorbed on the same portion of CV. Complete recycling of the sludge is continued until the ratio in the purification product of tricalcium phosphate: cellulose fiber, for example, equal to 100: 40, or 250: 100 (in parts by weight) 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. Очищают воду с содержанием фосфора в составе фосфатов 30 мг/дм3. Целлюлозное волокно расходуют в количестве 100 мг/дм3. При очистке образуются ~250 мг продуктов в виде композиционного материала при соотношении в нем трикальцийфосфат:ЦВ = 150:100 (в мас.ч.). Флотошлам выводят из процесса и направляют на утилизацию.Example 2. Purify water with a phosphorus content of phosphates of 30 mg / DM 3 . Cellulose fiber is consumed in an amount of 100 mg / DM 3 . When cleaning, ~ 250 mg of products are formed in the form of a composite material with a ratio of tricalcium phosphate: CV = 150: 100 (in parts by weight). The sludge is removed from the process and sent for disposal.
Пример 3. Очищают воду с содержанием фосфора 60 мг/дм3. Целлюлозное волокно расходуют в количестве 150 мг/дм3. При очистке образуются 450 мг продуктов при соотношении трикальцийфосфат:ЦВ = 200:100. Флотошлам полностью выводят из процесса и направляют на утилизацию.Example 3. 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, 450 mg of products are formed with a ratio of tricalcium phosphate: CV = 200: 100. The sludge is completely removed from the process and sent for disposal.
Пример 4. 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. Для разбавления исходной воды используют очищенную воду.Example 4. 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. Purified water is used to dilute the source water.
Во всех примерах в очищенной воде фосфаты не обнаруживаются.In all examples, phosphates are not detected in purified water.
Флотошлам, состоящий из Са3(РО4)г и целлюлозных волокон (клетчатки), обезвоженный известными методами, высушенный и размолотый, можно использовать в кормовых смесях для скота и птицы, для очистки сахарного сиропа, для приготовления зубных паст и порошков, «мягких» абразивов и др.The sludge consisting of Ca 3 (PO 4 ) g and cellulose fibers (fiber), dehydrated by known methods, dried and ground, can be used in feed mixtures for livestock and poultry, for cleaning sugar syrup, for preparing toothpastes and powders, “soft” "Abrasives, etc.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012113784/05A RU2496722C1 (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 |
---|---|---|---|
RU2012113784/05A RU2496722C1 (en) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Method of purifying waste water from phosphates |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012113784A RU2012113784A (en) | 2013-10-20 |
RU2496722C1 true RU2496722C1 (en) | 2013-10-27 |
Family
ID=49356795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012113784/05A RU2496722C1 (en) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Method of purifying waste water from phosphates |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2496722C1 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1339093A1 (en) * | 1985-08-07 | 1987-09-23 | Ташкентский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Водоснабжения,Канализации,Гидротехнических Сооружений И Инженерной Гидрогеологии "Водгео" | Method of removing phosphates from waste water |
SU1631045A1 (en) * | 1989-09-20 | 1991-02-28 | Производственное объединение "Грузгорнохимпром" | Process for purification of effluents from phosphates |
US5698265A (en) * | 1995-03-29 | 1997-12-16 | Agency Of Industrial Science & Technology, Ministry Of International Trade & Industry | Calcium phosphate compound-cellulose fiber composite material and method for production thereof |
EP0868125A1 (en) * | 1995-12-19 | 1998-10-07 | Vifor (International) Ag | Adsorbent for phosphate from an aqueous medium, production and use of said adsorbent |
US6103126A (en) * | 1992-11-24 | 2000-08-15 | Sebo Gmbh | Process for the selective elimination of inorganic phosphate from liquids by means of absorbent materials modified with polynuclear metal oxyhydroxides |
RU2344083C2 (en) * | 2004-06-28 | 2009-01-20 | Вифор (Интернациональ) Аг | Ferric sulphate based phosphate absorbent |
JP2009136746A (en) * | 2007-12-05 | 2009-06-25 | Gunma Industry Support Organization | Phosphate ion-adsorptive composition and method for preparing the same, and method for removing phosphate ion |
RU2009126614A (en) * | 2006-12-14 | 2011-01-20 | Новартис АГ (CH) | PHOSPHATE ADSORBENT BASED ON IRON (III) AND CARBOHYDRATE COMPOUNDS |
-
2012
- 2012-04-10 RU RU2012113784/05A patent/RU2496722C1/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1339093A1 (en) * | 1985-08-07 | 1987-09-23 | Ташкентский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Водоснабжения,Канализации,Гидротехнических Сооружений И Инженерной Гидрогеологии "Водгео" | Method of removing phosphates from waste water |
SU1631045A1 (en) * | 1989-09-20 | 1991-02-28 | Производственное объединение "Грузгорнохимпром" | Process for purification of effluents from phosphates |
US6103126A (en) * | 1992-11-24 | 2000-08-15 | Sebo Gmbh | Process for the selective elimination of inorganic phosphate from liquids by means of absorbent materials modified with polynuclear metal oxyhydroxides |
US5698265A (en) * | 1995-03-29 | 1997-12-16 | Agency Of Industrial Science & Technology, Ministry Of International Trade & Industry | Calcium phosphate compound-cellulose fiber composite material and method for production thereof |
EP0868125A1 (en) * | 1995-12-19 | 1998-10-07 | Vifor (International) Ag | Adsorbent for phosphate from an aqueous medium, production and use of said adsorbent |
RU2344083C2 (en) * | 2004-06-28 | 2009-01-20 | Вифор (Интернациональ) Аг | Ferric sulphate based phosphate absorbent |
RU2009126614A (en) * | 2006-12-14 | 2011-01-20 | Новартис АГ (CH) | PHOSPHATE ADSORBENT BASED ON IRON (III) AND CARBOHYDRATE COMPOUNDS |
JP2009136746A (en) * | 2007-12-05 | 2009-06-25 | Gunma Industry Support Organization | Phosphate ion-adsorptive composition and method for preparing the same, and method for removing phosphate ion |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012113784A (en) | 2013-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100851456B1 (en) | Method and apparatus for treatment of water | |
CN104860461B (en) | A kind of desulfurization wastewater zero-emission prepares the method and device of NaCl Nacls | |
SE1750319A1 (en) | Method for treating an effluent supersaturated with calcium carbonate in the presence of phosphonate precipitation-inhibiting products | |
RU2468997C1 (en) | Method purifying waste water from aluminium ions | |
JP3480904B2 (en) | Method and apparatus for recovering phosphorus from sludge | |
RU2496722C1 (en) | Method of purifying waste water from phosphates | |
JP5997145B2 (en) | Method and apparatus for treating organic wastewater and organic sludge | |
RU2498942C1 (en) | Method of purifying waste water from phosphates | |
JP5875259B2 (en) | Method and apparatus for treating organic wastewater and sludge | |
RU2485056C1 (en) | Method of purifying waste water from mercury | |
RU2528999C1 (en) | Method of purifying natural or waste water from fluorine and/or phosphates | |
CS216522B2 (en) | Method of cleaning the waste waters containing dissolved organic impurities | |
RU2494046C2 (en) | Method of purifying waste water from metal ions | |
RU2488561C2 (en) | Method of purifying waste water from heavy metal ions | |
JP5530703B2 (en) | Phosphorus recovery method | |
RU2480419C1 (en) | Method of purifying acidic waste water from heavy metal ions | |
RU2528696C1 (en) | METHOD OF PRODUCING SORBENTS BASED ON Zn(OH)2 AND ZnS ON CELLULOSE FIBRE SUPPORT | |
RU2414426C2 (en) | Calcium nitrate | |
WO2016040915A1 (en) | Process for recovering crude tall oil | |
RU2501743C1 (en) | Method of sewage purification from cyanide-ions | |
RU2523466C1 (en) | Method of obtaining sorbents based on iron hydroxide and calcium sulphite on carrier from cellulose fibre | |
US2472616A (en) | Treatment of water | |
RU2497760C1 (en) | Method of silver extraction from sewages and technological solutions | |
RU2482066C1 (en) | Method of treating natural and waste water from hydrogen sulphide, hydrosulphide and sulphide ions | |
RU2170708C1 (en) | Method of preparing reagent for neutralization and cleaning of waste waters |