RU2160710C1 - Способ очистки сточных вод от мочевины - Google Patents
Способ очистки сточных вод от мочевины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2160710C1 RU2160710C1 RU2000112086A RU2000112086A RU2160710C1 RU 2160710 C1 RU2160710 C1 RU 2160710C1 RU 2000112086 A RU2000112086 A RU 2000112086A RU 2000112086 A RU2000112086 A RU 2000112086A RU 2160710 C1 RU2160710 C1 RU 2160710C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- urea
- wastewater
- ozone
- sewage waters
- hydrolysis
- Prior art date
Links
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000746 purification Methods 0.000 title abstract description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title abstract 5
- 239000003643 water by type Substances 0.000 title abstract 5
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 29
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 15
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 20
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано в химической промышленности для очистки сточных вод производства мочевины. Сущность изобретения состоит в том, что сточные воды после гидролиза и десорбции подвергают озонированию при рН 6,5-8,5, температуре 20-25°С, а озон берут в количестве 2-7 единиц на единицу мочевины по массе. Способ обеспечивает ликвидацию сточных вод предприятия и доведение их до требований химически очищенной воды, например, для питания котлов среднего давления Р-4 МПа (40 кгс/см2).
Description
Изобретение относится к очистке сточных вод, содержащих мочевину, в частности сточных вод производства мочевины, и может быть использовано в химической промышленности.
Известен способ очистки сточных вод производства мочевины путем гидролиза очищаемых стоков при нагреве и давлении. При этом гидролиз ведут в присутствии фосфорной кислоты, а полученный раствор обрабатывают спиртом или кетоном с последующим отделением осадка (авт. св. N 239863, МКИ C 02 F 1/52, опубл. 1969 г.) Этот способ сложен по технологии и не обеспечивает глубокой очистки сточных вод, позволяющей повторное ее использование.
Известен способ очистки сточных вод от мочевины путем сорбции ее на сильнокислотных катионитах, например КУ-2, с последующей их регенерацией сильными неорганическими кислотами (авт. св. N 451641, М.Кл. C 02 C 5/08, опубл. 1974 г.) Этот способ требует использования дорогостоящих ионообменных смол, большого количества фосфорной кислоты для регенерации и приводит к образованию сточных вод при отмывке ионообменных смол от регенерационных растворов (количество мочевины в сточных водах - 2,73 г/дм3, аммиака - 20 г/дм3).
Известен способ очистки сточных вод производства мочевины, включающий смешение циркулирующего и свежего потоков сточных вод с воздухом, испарение, брызгоотделение и выброс воздуха с водяными парами в атмосферу, при этом свежий поток сточных вод предварительно смешивают с потоком воздуха, входящим из зоны испарения (авт. св. N 732212, М.Кл, C 02 C 5/00, опубл. 1980 г.).
Известен способ очистки сточных вод производства мочевины путем гидролиза очищаемых стоков методом термического разложения при повышении давления в колонном аппарате каскадного типа при температуре 150-262oC и давлении 1,5-5,0 МПа. Используют последовательные ступени каскада в количестве 4-30 (патент RU N 2056408, М.Кл. C 07 C 273/04, опубл. 1996 г.) Этот способ энергоемкий (используются высокие температуры).
Известен наиболее близкий к предложенному способ очистки сточных вод производства мочевины путем гидролиза очищаемых стоков при нагреве и давлении: при температуре 180-200oC, давлении 15-20 атм, с последующей отдувкой паром аммиака и двуокиси углерода. Сточные воды с содержанием аммиака 0,5 г/л поступают на отдувку аммиака с помощью азота или воздуха при атмосферном давлении и температуре 100oC. Остаточное содержание аммиака составляет 0,03-0,06 г/л (авт. св. N 186891, М.Кл. 4 C 02 F 1/04, опубл. 1966 г., прототип).
Данный способ не обеспечивает эффективной очистки сточных вод, что исключает их повторное использование в системе оборотного водоснабжения или в качестве питательной воды для котлов.
Задачей изобретения является повышение эффективности очистки сточных вод от мочевины с целью дальнейшего их использования, например, для питания котлов среднего давления Р-4 МПа (40 кгс/см2).
Эта задача решается тем, что в способе очистки сточных вод от мочевины путем гидролиза и десорбции очищаемых стоков при нагреве и давлении сточных воды после гидролиза и десорбции подвергают озонированию при pH 6,5-8,5, температуре 20-25oC, а озон берут в количестве 2-7 единиц на единицу мочевины по массе.
Способ осуществляется следующим образом: сточные воды, содержащие аммиак и мочевину, поступают в десорбер первой ступени, где при температуре 130-145oC, давлении 0,28-0,35 МПа из раствора происходит выделение диоксида углерода, аммиака и воды. Далее сточная вода из нижней части десорбера первой ступени направляется в гидролизер, в нижнюю часть которого подается острый пар высокого давления. В гидролизере при температуре не более 190oC и давлении 1,5-1,8 МПа происходит разложение (гидролиз) мочевины, аммиака и диоксида углерода. Жидкая фаза поступает в десорбер второй ступени, где из раствора отгоняются аммиак и диоксид углерода. Сточная вода на выходе из узла десорбция-гидролиз содержит мочевину с массовой концентрацией 10-30 мг/дм3 и аммиак с массовой концентрацией 10-15 мг/дм3. Далее сточные воды подвергают озонированию при pH 6,5-8,5, температуре 20-25oC в количестве 2-7 единиц озона на 1 единицу мочевины. Количество необходимого озона и pH озонирования установлены экспериментально. При этих условиях идет глубокое окисление мочевины до свободного азота:
CO(NH4)2--->NH4 +---> NO2---->NO3---->N2,
при этом аммиак не окисляется, что не является препятствием для использования окисленной озоном сточной воды в качестве питательной воды для котлов Р-4МПа (40 кгс/cм2), т.к. при подаче питательной воды на котлы ее предварительно амминируют, т. е. вводят аммиак для связывания углекислоты; при необходимости аммиаком поднимают pH питательной воды или конденсаторов, используемых в качестве питательной воды для котлов, до 8,5-9,0 (Ф.И. Беллан "Водоподготовка", г. М.: Энергия, 1979 г.
CO(NH4)2--->NH4 +---> NO2---->NO3---->N2,
при этом аммиак не окисляется, что не является препятствием для использования окисленной озоном сточной воды в качестве питательной воды для котлов Р-4МПа (40 кгс/cм2), т.к. при подаче питательной воды на котлы ее предварительно амминируют, т. е. вводят аммиак для связывания углекислоты; при необходимости аммиаком поднимают pH питательной воды или конденсаторов, используемых в качестве питательной воды для котлов, до 8,5-9,0 (Ф.И. Беллан "Водоподготовка", г. М.: Энергия, 1979 г.
Сточные воды после очистки имеют следующее качество:
Хлориды - Отсутствие
Щелочность - Не более 700 мг-экв/дм3
Жесткость - Не более 10 мкг/экв дм3
Солесодержание - Не более 100 мг/дм3
Аммиак - Не более 10 мг/дм3
Мочевина - Отсутствие
что позволяет использовать сточные воды в качестве питательной воды для котлов Р-МПа (40 кгс/см2).
Хлориды - Отсутствие
Щелочность - Не более 700 мг-экв/дм3
Жесткость - Не более 10 мкг/экв дм3
Солесодержание - Не более 100 мг/дм3
Аммиак - Не более 10 мг/дм3
Мочевина - Отсутствие
что позволяет использовать сточные воды в качестве питательной воды для котлов Р-МПа (40 кгс/см2).
Испытания проводились на лабораторной установке, оборудованной необходимыми средствами измерения: редуктором давления, измерителем озона, измерителем влажности, ротаметром.
В ходе эксперимента регистрировались концентрация озона на входе в реактор и остаточная концентрация озона на выходе из реактора.
В процессе озонирования меняли концентрацию озона в озоно-воздушной смеси, давление в реакторе и pH. Испытания проводились при температуре 20-25oC.
Пример 1.
Сточные воды производства мочевины после десорбции и гидролиза с pH 8,05, содержанием аммиака 9,8 мг/дм3 в течение 4-х минут обработали озоно-воздушной смесью с концентрацией озона 20 мг/дм3. Расход озоно-воздушной смеси задавали 42 л/ч, давление в реакторе 0 кг/см2. Качество воды после озонирования: pH 8,0; содержание мочевины - отсутствие; содержание аммиака - 9,8 мг/дм3. В данном опыте для 100% окисления 1 части мочевины потребовалось 5 частей озона по массе.
Пример 2.
Сточные воды производства мочевины после десорбции и гидролиза с pH 7,5, с содержанием аммиака 9,8 мг/дм3 и мочевины 14 мг/дм3 в течение 8-ми минут обработали озоно-воздушной смесью с концентрацией озона 12 мг/дм3. Расход озоно-воздушной смеси задавали 42 л/ч, давление в реакторе 0,5 кгс/см2. Качество воды после озонирования: pH 7,3; содержание мочевины - отсутствие; содержание аммиака - 9,8 мг/л. Для 100%-ного окисления 1 части мочевины потребовалось 7 частей озона по массе.
Пример 3.
Сточные воды производства мочевины после десорбции и гидролиза с pH 11, содержанием аммиака 9,8 мг/дм3, мочевины - 14 мг/дм3 в течение 14 мин обработали озоно-воздушной смесью. Для получения pH 11 сточные воды предварительно обработки NaOH. Расход озоно-воздушной смеси задавали 42 л/ч, давление в реакторе - 0,5 кг/см2. Качество воды после озонирования: pH 11; содержание мочевины - 14 мг/дм3; содержание аммиака - 7 мг/дм3. При pH 11 степень очистки от мочевины равна 0, т.е. оптимальное значение pH для окисления мочевины в сточных водах методом озонирования составляет 6,5-8,5.
Из примеров видно, что в сравнении с прототипом степень очистки сточных вод от мочевины по предлагаемому способу составляет 100%, что позволяет решить проблему сточных вод предприятия путем их ликвидации и повторного использования сточных вод в качестве питательной воды для котлов Р-4 МПа (40 кгс/см2).
Испытания проводились в НПО "Техозон" г. Дзержинска Нижегородской области.
В производстве мочевины ЗАО "Агро-Череповец" намечено внедрение данного способа утилизации сточных вод.
Claims (1)
- Способ очистки сточных вод от мочевины путем гидролиза и десорбции очищаемых стоков при нагреве и давлении, отличающийся тем, что сточные воды после гидролиза и десорбции подвергают озонированию при рН 6,5 - 8,5, температуре 20 - 25oC, а озон берут в количестве 2 - 7 единиц на единицу мочевины по массе.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000112086A RU2160710C1 (ru) | 2000-05-17 | 2000-05-17 | Способ очистки сточных вод от мочевины |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000112086A RU2160710C1 (ru) | 2000-05-17 | 2000-05-17 | Способ очистки сточных вод от мочевины |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2160710C1 true RU2160710C1 (ru) | 2000-12-20 |
Family
ID=20234631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000112086A RU2160710C1 (ru) | 2000-05-17 | 2000-05-17 | Способ очистки сточных вод от мочевины |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2160710C1 (ru) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU186891A1 (ru) * | Дзержинский филиал Государственного научно исследовательского , проектного института азотной промышленности , продуктов органического синтеза | Способ очистки сточных вод производствамочевины | ||
| US4168299A (en) * | 1978-03-20 | 1979-09-18 | Olin Corporation | Catalytic method for hydrolyzing urea |
| DE2735892B2 (de) * | 1976-08-10 | 1981-06-19 | Osaka Gas Co. Ltd., Osaka | Verfahren zur Behandlung von amoniumhaltigem Abwasser |
| EP0053410A1 (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-09 | Unie Van Kunstmestfabrieken B.V. | Process for the removal of urea, ammonia and carbon dioxide from dilute aqueous solutions |
| EP0417829A1 (en) * | 1989-09-15 | 1991-03-20 | SNAMPROGETTI S.p.A. | Process for purifying the effluent from urea production plants |
| WO1992018426A1 (en) * | 1991-04-12 | 1992-10-29 | Battelle Memorial Institute | Aqueous phase removal of nitrogen from nitrogen compounds |
| US5205927A (en) * | 1987-09-25 | 1993-04-27 | Battelle Memorial Institute | Apparatus for treatment of soils contaminated with organic pollutants |
| EP0538848A1 (en) * | 1991-10-23 | 1993-04-28 | Urea Casale S.A. | Process and equipment for the hydrolysis of residual urea in the water from urea synthesis plants |
-
2000
- 2000-05-17 RU RU2000112086A patent/RU2160710C1/ru active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU186891A1 (ru) * | Дзержинский филиал Государственного научно исследовательского , проектного института азотной промышленности , продуктов органического синтеза | Способ очистки сточных вод производствамочевины | ||
| DE2735892B2 (de) * | 1976-08-10 | 1981-06-19 | Osaka Gas Co. Ltd., Osaka | Verfahren zur Behandlung von amoniumhaltigem Abwasser |
| US4168299A (en) * | 1978-03-20 | 1979-09-18 | Olin Corporation | Catalytic method for hydrolyzing urea |
| EP0053410A1 (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-09 | Unie Van Kunstmestfabrieken B.V. | Process for the removal of urea, ammonia and carbon dioxide from dilute aqueous solutions |
| US5205927A (en) * | 1987-09-25 | 1993-04-27 | Battelle Memorial Institute | Apparatus for treatment of soils contaminated with organic pollutants |
| EP0417829A1 (en) * | 1989-09-15 | 1991-03-20 | SNAMPROGETTI S.p.A. | Process for purifying the effluent from urea production plants |
| RU2052390C1 (ru) * | 1989-09-15 | 1996-01-20 | Снампрогетти С.П.А. | Способ глубокой очистки сточных вод производства мочевины и устройство для разложения мочевины, содержащейся в сточных водах производства мочевины |
| WO1992018426A1 (en) * | 1991-04-12 | 1992-10-29 | Battelle Memorial Institute | Aqueous phase removal of nitrogen from nitrogen compounds |
| RU2104951C1 (ru) * | 1991-04-12 | 1998-02-20 | Баттелл Мемориал инститьют | Удаление азота из азотных соединений в водной фазе |
| EP0538848A1 (en) * | 1991-10-23 | 1993-04-28 | Urea Casale S.A. | Process and equipment for the hydrolysis of residual urea in the water from urea synthesis plants |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6464867B1 (en) | Apparatus for producing water containing dissolved ozone | |
| CA1323943C (en) | Process for the treatment of waste | |
| EP0775514B1 (en) | Method for treating exhaust gases and foul water | |
| JPH04277074A (ja) | 硫化水素、シアン化水素及びアンモニアを含む水溶液の処理方法 | |
| CN102503016B (zh) | 一种氨氮废水处理并回收氨制备硫酸铵的装置及方法 | |
| JPH11510432A (ja) | 逆浸透を使用する高純度の水の製造 | |
| JPWO1994018127A1 (ja) | 純水の製造方法 | |
| CN108793379B (zh) | 一种环氧氯丙烷生产废水的处理方法 | |
| US5536385A (en) | Production and purification of contaminated effluent streams containing ammonium sulfate and ammonia | |
| Nakayama et al. | Improved ozonation in aqueous systems | |
| CN116282688B (zh) | 一种尿素水解废水资源化处理系统及方法 | |
| RU2160710C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от мочевины | |
| CN111517525A (zh) | 废次氯酸钠水中乙炔回收及其水回用的工艺系统及方法 | |
| CN221370907U (zh) | 一种废水的脱盐处理系统 | |
| JP6653626B2 (ja) | 水処理方法および装置、水処理装置の改造方法、並びに水処理装置改造用キット | |
| JP3667597B2 (ja) | 半導体製造工程から排出されるアンモニア含有排水の処理方法 | |
| RU2160711C1 (ru) | Способ очистки сточных вод производства мочевины | |
| JPH0790220B2 (ja) | ボイラ給水処理方法とボイラ給水処理装置 | |
| JP3313549B2 (ja) | 塩化物イオン含有排水中の有機物の分解除去方法 | |
| JP2002361269A (ja) | 燐含有水の処理方法 | |
| JP2001259696A (ja) | し尿および／または浄化槽汚泥の処理方法および装置 | |
| CN108002593B (zh) | 一种分子筛类催化剂生产废水的处理方法 | |
| CN108579392B (zh) | 一种制氢酸性水的利用方法 | |
| JP2002273482A (ja) | し尿および／または浄化槽汚泥の処理方法および装置 | |
| CN118993417B (zh) | 一种催化裂化烟气脱硫废水的资源化处理方法 |