RU2440304C1 - Method of removing phosphorus compounds from waste water - Google Patents
Method of removing phosphorus compounds from waste water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2440304C1 RU2440304C1 RU2010120549/05A RU2010120549A RU2440304C1 RU 2440304 C1 RU2440304 C1 RU 2440304C1 RU 2010120549/05 A RU2010120549/05 A RU 2010120549/05A RU 2010120549 A RU2010120549 A RU 2010120549A RU 2440304 C1 RU2440304 C1 RU 2440304C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coagulant
- sludge
- phosphorus compounds
- pulp
- aluminum
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 title claims description 12
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract 3
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims description 15
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 7
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 claims description 4
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 5
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 5
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 3
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical class O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 2
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 2
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 2
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 description 2
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 229910052665 sodalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 241000702953 Acineta <Ciliophora> Species 0.000 description 1
- 241000988927 Aspidisca Species 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 241000739522 Litonotus Species 0.000 description 1
- 229910000503 Na-aluminosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000382318 Philodina roseola Species 0.000 description 1
- 240000003411 Tabernaemontana divaricata Species 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 230000000762 glandular Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000213 hydrogarnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 235000013622 meat product Nutrition 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012217 sodium aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])[O-] QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000009469 supplementation Effects 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области промышленной экологии и физико-химической очистке сточных вод, в частности, коммунального хозяйства и перерабатывающей промышленности АПК (агропромышленного комплекса) и может быть использовано в работе очистных сооружений средней и малой мощности, включая локальные очистные станции (ЛОС) перерабатывающих предприятий, имеющих производственно сточные воды (ПСВ) сложного переменного состава по загрязнителям, характеризуемые значительным содержанием синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ) и моющих средств с повышенным содержанием соединений фосфора.The invention relates to the field of industrial ecology and physico-chemical wastewater treatment, in particular, utilities and the processing industry of the agro-industrial complex (agro-industrial complex) and can be used in the treatment facilities of medium and low power, including local treatment plants (LOS) of processing plants, having industrial wastewater (PSV) of complex variable composition for pollutants, characterized by a significant content of synthetic surface-active substances (SAS) and oyuschih means with a high content of phosphorus compounds.
Известно, что физико-химическая очистка вод основана на процессах коагуляции вредных веществ, их флокуляции, экстракции, сорбции, эвапорации, кристаллизации, флотации, электролизе и др. Для ускорения процесса осаждения тонкодисперсных примесей, а также эмульгированных смол применяют коагулянты (сульфат алюминия, алюминат натрия и др.). Коагуляцию целесообразно проводить в тех случаях, когда простое отстаивание или фильтрование не дает удовлетворительных результатов.It is known that physicochemical water treatment is based on the processes of coagulation of harmful substances, their flocculation, extraction, sorption, evaporation, crystallization, flotation, electrolysis, etc. To accelerate the deposition of fine impurities, as well as emulsified resins, coagulants are used (aluminum sulfate, aluminate sodium, etc.). Coagulation is advisable in cases where simple sedimentation or filtration does not give satisfactory results.
Флокуляцию применяют для ускорения процессов коагуляции и осаждения взвешенных частиц. С этой целью широко используют органические природные и синтетические реагенты (см. Ливчак И.Ф. Инженерная защита и управление развитием окружающей среды. - М.: Колос, 2001, с.109-114).Flocculation is used to accelerate the processes of coagulation and sedimentation of suspended particles. To this end, organic natural and synthetic reagents are widely used (see Livchak I.F. Engineering protection and environmental development management. - M .: Kolos, 2001, pp. 109-114).
Известно также, что при общей схеме работы очистных станций качество их работы во многом зависит от используемых в технологическом процессе реагентов-коагулянтов, сорбентов и осадителей и способов их ввода на стадиях физико-химической очистки и доочистки.It is also known that with the general scheme of operation of treatment plants, the quality of their work largely depends on the reagents-coagulants, sorbents and precipitants used in the technological process and the methods of their input at the stages of physical and chemical cleaning and post-treatment.
Известно использование в схемах химической очистки сточных вод специально подготовленных фильтрующих материалов сорбентов, в частности гранулированного активированного угля марки СКД - 515 (ТУ 922406-001-95) производства ОАО «СОРБЕНТ» г.Пермь, изготовляемого методом экструзии из тонкодисперсной пыли смеси каменных углей и связующего с последующей обработкой в среде водяного пара при температуре 800-950°С.It is known that specially prepared filter materials of sorbents are used in chemical wastewater treatment schemes, in particular, granulated activated carbon of the SKD-515 brand (TU 922406-001-95) manufactured by Perm SORBENT OJSC manufactured by extrusion of fine coal and coal mixtures from fine dust binder with subsequent processing in a medium of water vapor at a temperature of 800-950 ° C.
Некоторым ограничением их применения является довольно высокая стоимость, связанная с технологией производства.A certain limitation of their application is the rather high cost associated with the production technology.
Известен и алюминатный адсорбент «ГЛИНТ» (ТУ 2163-001-15191069-2003), разработанный и применяемый для очистки промышленных и поверхностно-ливневых сточных вод путем осаждения определенных катионов металлов (Cu, Ni, Zn, Pb, Cd, Cr) (см. Инструкция по применению. Активированный Алюмосиликатный Адсорбент. ГЛИНТ. ЗАО «Квант минерал». Санкт-Петербург, 2008 г., с.6.).The aluminate adsorbent “GLINT” (TU 2163-001-15191069-2003), developed and used for the treatment of industrial and surface-storm sewage by precipitation of certain metal cations (Cu, Ni, Zn, Pb, Cd, Cr) (see . Instructions for use. Activated Aluminosilicate Adsorbent. GLINT. ZAO Quantum Mineral. St. Petersburg, 2008, p.6.).
При большом сроке службы адсорбента и возможности его многократных промывок при использовании в существующих технологических схемах очистки вод к некоторым недостаткам адсорбента «ГЛИНТ» следует отнести ограничения по осаждаемым элементам и по кислотности обрабатываемых стоков (рН 7,5-8,0), что требует предварительной более тщательной подготовки стоков и частых промывок при работе с высокотоксичными и бытовыми стоками, а это удорожает процесс очистки промышленных стоков.With a long service life of the adsorbent and the possibility of multiple washing it when used in existing technological water treatment schemes, some disadvantages of the GLINT adsorbent include limitations on the deposited elements and on the acidity of the treated effluents (pH 7.5-8.0), which requires prior more thorough preparation of wastewater and frequent flushing when working with highly toxic and domestic wastewater, and this increases the cost of industrial wastewater treatment.
Известно также, что наиболее широкое распространение в качестве коагулянтов при очистке стоков в России получили соли алюминия, в частности Аl2(SO4)3 (сульфат алюминия), основным сырьем для получения которого является гидроксид алюминия, являющийся дорогостоящим и дефицитным продуктом. В качестве более дешевого сырья для получения этого продукта возможно использование каолинов, бокситов, нефелинов, алунитов. В качестве алюминийсодержащего сырья для получения такого коагулята известно использование отходов травления алюминийсодержащих сплавов заводов алюминиевых конструкций (см. Зуева С.Б. и др. Экозащитные технологии очистки сточных вод предприятий мясной отрасли.// Мясная индустрия, 2009 г., №12, с.44-45). Полученный из этого сырья коагулянт показал в опытах свою эффективность не уступающую промышленному Аl2(SO4)3, хотя из-за ограничения сырья (отходов травления алюминийсодержащих сплавов) продукт серийно не производится.It is also known that the most widespread use as coagulants in wastewater treatment in Russia was aluminum salts, in particular Al 2 (SO 4 ) 3 (aluminum sulfate), the main raw material for which is aluminum hydroxide, which is an expensive and scarce product. As cheaper raw materials for obtaining this product, it is possible to use kaolins, bauxites, nephelines, alunites. As an aluminum-containing raw material for producing such a coagulum, it is known to use etching waste from aluminum-containing alloys of aluminum construction plants (see Zueva SB et al. Environmental protection technologies for wastewater treatment in meat industry enterprises. // Meat Industry, 2009, No. 12, p. .44-45). The coagulant obtained from this raw material showed in experiments that its efficiency is not inferior to industrial Al 2 (SO 4 ) 3 , although due to the limitation of the raw material (waste from etching aluminum-containing alloys) the product is not mass-produced.
Задачей изобретения является расширение ассортимента коагулянтов и разработка искусственно созданного коагулянта (осадителя), обладающего дополнительно сорбционной способностью, в частности, к соединениям фосфора из промышленных стоков в первую очередь химического, перерабатывающего производства и бытовых стоков не токсичного к окружающей среде, удобного в применении (в виде сыпучего порошка), не требующего при применении больших капитальных и эксплуатационных затрат, позволяющего использовать его в существующих технологических схемах очистных сооружений на предприятиях и природоохранных лабораториях.The objective of the invention is to expand the range of coagulants and the development of artificially created coagulant (precipitant), which has an additional sorption ability, in particular, to phosphorus compounds from industrial effluents, primarily chemical, processing production and domestic wastes, non-toxic to the environment, convenient to use (in in the form of bulk powder), which does not require large capital and operating costs when applying, allowing it to be used in existing technological emah treatment facilities in factories and environmental laboratories.
Задача решается тем, что в качестве алюминийсодержащего коагулянта-осадителя для химической очистки промышленных и бытовых стоков от соединений фосфора используют белый шлам (БШ) - оборотный продукт глиноземного производства в виде порошка, при этом коагулянт вводят из расчета 0,5-5,0 г/литр стоков, причем процесс коагуляции с перемешиванием пульпы с БШ ведут в течение времени от 4 до 20 часов в аэротенках.The problem is solved in that as an aluminum-containing coagulant-precipitant for the chemical treatment of industrial and domestic wastewater from phosphorus compounds, white slurry (BS) is used - a circulating product of alumina production in the form of a powder, while the coagulant is introduced at a rate of 0.5-5.0 g / liter of effluent, and the process of coagulation with mixing of the pulp with BS is conducted for a period of time from 4 to 20 hours in aeration tanks.
Белый шлам нейтрализированный (БШ) - сыпучий порошок светло-коричневого цвета, представленный сульфатной формой алюмосиликата группы содалита (нозеансодалит) с массовой долей от 80 до 90%; железистым гидрогранатом с массовой долей от 8 до 15%; мелкодисперсным гидроксилом алюминия с массовой долей от 1 до 5%; Ph от 6,0 до 9,0. Не токсичен, не горюч.Neutralized white sludge (BS) - a loose powder of light brown color, represented by the sulfate form of the aluminosilicate of the sodalite group (noseanodalite) with a mass fraction of 80 to 90%; glandular hydrogarnet with a mass fraction of 8 to 15%; finely divided aluminum hydroxyl with a mass fraction of from 1 to 5%; Ph 6.0 to 9.0. Not toxic, not combustible.
Белый шлам (БШ) изготавливают в соответствии с патентном РФ №2053688 (A23K 1/16, опубл. 10.02.96, Бюл. №4) путем нейтрализации шлама при обескремнивании алюминатных растворов глиноземного производства.White sludge (BS) is made in accordance with the patent of Russian Federation No. 2053688 (A23K 1/16, publ. 02/10/96, Bull. No. 4) by neutralizing the sludge during desiliconization of aluminate solutions of alumina production.
Состав БШ представлен в табл.1The composition of BS is presented in table 1
Белый шлам (БШ), предложенный в качестве алюминийсодержащего коагулянта - для очистки промышленных стоков, в частности от соединений фосфора, ранее разработали и применили при кормлении животных в качестве минеральной сорбционной добавки для повышения живой массы и сохранности животных на откорме при промышленном их содержании, а также для снижения уровня стресса и потерь мясной продукции у крупного рогатого скота при транспортировке (Патент РФ №2271211, A61K 33/04, опубл. 10.03.2006, Бюл. №7).White sludge (BS), proposed as an aluminum-containing coagulant - for the purification of industrial effluents, in particular phosphorus compounds, was previously developed and used when feeding animals as a mineral sorption additive to increase live weight and preserve animals for fattening at their industrial content, and also to reduce the level of stress and loss of meat products in cattle during transportation (RF Patent No. 2271211, A61K 33/04, publ. 10.03.2006, Bull. No. 7).
Другим известным направлением использования БШ является его применение при выращивании сельскохозяйственных культур на почвах, загрязненных тяжелыми металлами, где использование БШ в количестве 1-5% массы пахотного слоя позволяет получить повышенные урожаи и снизить загрязнение получаемой продукции свинцом, никелем, хромом и кадмием (Патент РФ №2189712, А01В 79/02, опубл. 17.09.2002, Бюл. 27).Another well-known area of use of BS is its use in growing crops on soils contaminated with heavy metals, where the use of BS in the amount of 1-5% of the mass of the arable layer allows to obtain higher yields and reduce pollution of the products by lead, nickel, chromium and cadmium (RF Patent No. 2189712, АВВ 79/02, published on September 17, 2002, Bull. 27).
Новизной предложенного способа для химической очистки промышленных и бытовых стоков от соединений фосфора является использование белого шлама (БШ) по новому назначению в качестве коагулянта из алюминийсодержащего сырья для высокоэффективной очистки сточных вод от соединений фосфора, осуществляемой при минимуме затрат на замену или дополнение коагулирующего сорбирующего реагента в существующих системах и схемах очистки и доочистки сточных вод.The novelty of the proposed method for the chemical treatment of industrial and domestic wastes from phosphorus compounds is the use of white sludge (BS) for a new purpose as a coagulant from aluminum-containing raw materials for highly efficient wastewater treatment from phosphorus compounds, carried out at a minimum cost for replacing or supplementing the coagulating sorbent reagent in existing systems and schemes for wastewater treatment and purification.
Способ очистки сточных вод от соединений фосфора с использованием предложенного коагулирующего сорбирующего реагента в виде алюминийсодержащего белого шлама осуществляют в следующем порядке.The method of purification of wastewater from phosphorus compounds using the proposed coagulating sorbent reagent in the form of an aluminum-containing white sludge is carried out in the following order.
В подлежащие очистке сточные воды после механической их очистки или на стадиях доочистки вводят предложенный коагулянт с последующим перемешиванием и разделением жидкой и твердой фаз, при этом в качестве коагулянта используют белый шлам. В качестве элементов, дополнительно сорбирующих фосфор, в белом шламе «выступают» алюмосиликаты натрия в форме нозеана или содалита. Белый шлам выводят в количестве 0,5-5,0 г/литр стоков.The proposed coagulant is introduced into the wastewater to be treated after mechanical treatment or at the post-treatment stages, followed by mixing and separation of the liquid and solid phases, using white sludge as a coagulant. Sodium aluminosilicates in the form of nozean or sodalite “act” as elements additionally sorbing phosphorus in the white sludge. White sludge is removed in an amount of 0.5-5.0 g / liter of effluent.
Результаты изучения эффективности очистки в лабораторных и производственных условиях растворов и стоков от соединений фосфора с использованием в качестве коагулянта предложенного белого шлама в различных концентрациях при различных экспозициях представлены в таблицах 2, 3, 4. Исследования проводили в центральной заводской лаборатории ФГУП на Северном Урале, имеющего промышленные очистные сооружения средней мощности. Погрешности результатов анализов не превышают допустимых по НД на методы исследований.The results of a study of the efficiency of cleaning solutions in the laboratory and industrial conditions of solutions and effluents from phosphorus compounds using the proposed white sludge in various concentrations at various exposures as a coagulant are presented in Tables 2, 3, 4. Studies were carried out in the central factory laboratory of the Federal State Unitary Enterprise in the Northern Urals, which has industrial treatment facilities of medium power. Inaccuracies in the results of analyzes do not exceed the permissible ones for research methods.
Для аэробной очистки сточных вод, при которой с целью снижения нагрузки на ил и предотвращения перехода фосфора из ила в воду в анаэробных условиях отстойника, а также с целью увеличения скорости сгущения ила и снижения уноса ила из отстойников, коагулянт БШ в количестве 1 г/л подают в трубопровод питания аэротенка.For aerobic wastewater treatment, in order to reduce the load on sludge and prevent the transfer of phosphorus from sludge to water under anaerobic conditions of the sump, as well as to increase the rate of thickening of sludge and reduce the entrainment of sludge from sludge, BS coagulant in an amount of 1 g / l served in the aeration tank power pipeline.
В процессе опыта содержимое аэротенка в количестве 800 л при температуре 10°С перелили в бак емкостью 1000 л. Для перемешивания ила в бак опустили барботажную трубу для подачи воздуха. Пульпу перемешивали воздухом в течение 20 часов, после чего добавили коагулянт БИТ в количестве 800 г. Количество воздуха на барботаж оставалось неизменным. После добавки БШ пульпу перемешивали в аэротенке еще 4 часа. В процессе опыта проверили и влияние БШ на развитие иловых бактерий.During the experiment, the contents of the aeration tank in the amount of 800 l at a temperature of 10 ° C were transferred to a tank with a capacity of 1000 l. To mix sludge, a bubbler pipe for air supply was lowered into the tank. The pulp was mixed with air for 20 hours, after which BIT coagulant was added in an amount of 800 g. The amount of air per bubbler remained unchanged. After BS supplementation, the pulp was stirred in an aeration tank for another 4 hours. In the course of the experiment, the effect of BS on the development of sludge bacteria was also checked.
Результаты замеров наблюдений приведены в таблицах 2 и 3.The results of observations are shown in tables 2 and 3.
Добавка БШ не угнетает иловые бактерии.BSh supplement does not inhibit sludge bacteria.
Дополнительно в процессе опыта определили влияние коагулянта - БШ на скорость осаждения ила после аэротенка.Additionally, in the course of the experiment, the influence of the coagulant - BS on the rate of sedimentation of sludge after the aeration tank was determined.
Образцы активного ила из аэротенка поместили в 4 цилиндра объемом по 100 мл, в цилиндры №2, 3, 4 добавили коагулянт - БШ в количестве 0,5-1,0-5,0 г/л (соответственно) наблюдение за осаждением ила вели в соответствии с методикой в течение 30 минут.Samples of activated sludge from the aeration tank were placed in 4 cylinders with a volume of 100 ml each; coagulant BSh was added to cylinders No. 2, 3, 4 in an amount of 0.5-1.0-5.0 g / l (respectively). Sludge sedimentation was monitored in accordance with the procedure for 30 minutes.
Результаты наблюдений скорости осаждения ила в мм по высоте приведены в таблице 4 и на чертеже.The results of observations of the rate of sedimentation of sludge in mm in height are shown in table 4 and in the drawing.
Авторами разработана принципиальная схема очистки сточных вод, отличительной особенностью которой является их дополнительная коагуляторная очистка с использованием коагулянта - БШ из оборотного продукта глиноземного производства.The authors have developed a conceptual scheme for wastewater treatment, a distinctive feature of which is their additional coagulative treatment using a coagulant - BS from a circulating product of alumina production.
По предлагаемой схеме загрязненные сточные воды по заводской канализационной сети из мест образования поступают в сборник сточных вод (усреднитель). Далее вода поступает на решетку для удаления крупных плавающих загрязнений, затем - на песколовку (удаляются минеральные частицы размером 0,2-0,25 мм) и в жироуловитель, где происходит удаление неэмульгированных и нерастворимых крупных фракций жиров. После первичной очистки (механической) предлагается вторичная физико-химическая (коагуляционная) очистка. До внесения коагулянтов сточная вода является агретивно устойчивой, т.е. сопротивляется самопроизвольному укрупнению взвешенных частиц за счет имеющегося на поверхности двойного электрического слоя и отталкивания одноименных частиц друг от друга за счет ионно-статистических сил.According to the proposed scheme, contaminated wastewater through the factory sewer network from the places of formation enter the wastewater collector (averager). Next, the water enters the grate to remove large floating contaminants, then to the sand trap (mineral particles 0.2-0.25 mm in size are removed) and to the grease trap, where non-emulsified and insoluble large fractions of fats are removed. After primary cleaning (mechanical) secondary physical-chemical (coagulation) cleaning is proposed. Before the introduction of coagulants, the wastewater is agressively stable, i.e. resists spontaneous enlargement of suspended particles due to the presence of a double electric layer on the surface and repulsion of particles of the same name from each other due to ion-statistical forces.
Введение коагулянта БШ в заданных дозах сжимает двойной электрический слой за счет увеличения числа противоионов в дисперсной среде и снижения заряда коллоидных частиц. При достижении некоторого предельного значения заряда коллоидные частицы получают возможность сближения и объединения в более крупные агрегаты, происходит коагуляция золя.The introduction of coagulant BS in predetermined doses compresses the double electric layer by increasing the number of counterions in a dispersed medium and reducing the charge of colloidal particles. When a certain limit value of the charge is reached, colloidal particles get the possibility of approaching and uniting into larger aggregates, and the sol coagulates.
Как видно из экспериментальных данных, представленных в табл.2, 3, 4, предложенный коагулянт позволяет увеличить эффективность очистки сточных вод по взвешенным веществам, практически в 2 раза сократив время аэробной очистки с 20 до 4 часов (таблица 2).As can be seen from the experimental data presented in Tables 2, 3, 4, the proposed coagulant can increase the efficiency of wastewater treatment by suspended solids, almost 2 times reducing the time of aerobic treatment from 20 to 4 hours (table 2).
Неочевидным эффектом предложенного способа является то, что БШ, используемый в качестве коагулянта - в дозах от 0,5 до 5 г/л стока при высокой эффективности очистки от фосфора, дополнительно позволяет ускорить процесс осаждения ила в 1,3-2,9 раза (таблица 4), сокращая общее время очистки сточных вод не оказывая какого-либо вредного влияния на развитие иловых бактерий, а даже стимулируя развитие некоторых их видов (таблица 3).An unobvious effect of the proposed method is that BS used as a coagulant in doses of 0.5 to 5 g / l of effluent with high efficiency of purification from phosphorus additionally accelerates the process of sludge deposition by 1.3-2.9 times ( table 4), reducing the total time of wastewater treatment without exerting any harmful effect on the development of sludge bacteria, but even stimulating the development of some of their species (table 3).
Рассчитаны требуемые количества коагулянта в год и затраты на его производство. Результаты расчета показали, что на получение коагулянта БШ по предлагаемому способу необходимо затратить в 8,5 раз меньше денежных средств, чем на покупку сульфата алюминия.The required quantities of coagulant per year and the costs of its production are calculated. The calculation results showed that to obtain BS coagulant by the proposed method, it is necessary to spend 8.5 times less money than to purchase aluminum sulfate.
Последней стадией очистки может являть биологическая очистка сточных вод в аэротенке-резервуаре, очищающим началом в котором является активный ил, состоящий из бактерий и микроскопических организмов. Их развитию способствуют органические вещества в сточной воде и избыток кислорода, поступающего в аэротенк с потоком подаваемого воздуха.The last stage of purification can be biological wastewater treatment in an aeration tank, the cleaning source of which is activated sludge, consisting of bacteria and microscopic organisms. Organic matter in wastewater and an excess of oxygen entering the aeration tank with a stream of supplied air contribute to their development.
Бактерии склеиваются в хлопья, выделяются ферменты, иминерализующие органические загрязнения. Скоогулированный ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Его удаляют на иловые площадки, где стадийно обрабатывают: предварительно уплотняют, обезвоживают, сжигают и используют в сельском хозяйстве в качестве удобрения.Bacteria stick together in flakes, enzymes that mineralize organic pollution are secreted. Coagulated sludge with flakes quickly settles, separating from purified water. It is removed to the sludge site, where it is stage-by-stage processed: pre-compacted, dehydrated, burned and used in agriculture as fertilizer.
Из аэротенка вода подается во вторичный отстойник, где происходит удаление остатков активного ила. Очищенная до норм сброса вода поступает в городскую канализацию.From the aeration tank, water is supplied to the secondary sump, where residual activated sludge is removed. The water purified to the norms of discharge enters the city sewer.
Таким образом, внедрение предлагаемой схемы позволит повысить эффективность очистки сточных вод, интенсифицировать этот процесс, уменьшить экономические затраты предприятий в связи со снижением платы за сброс загрязняющих веществ, так как концентрация загрязнений после очистки снижается до норм ПДК, а также за счет экономии на покупке дорогостоящих реагентов.Thus, the introduction of the proposed scheme will increase the efficiency of wastewater treatment, intensify this process, reduce the economic costs of enterprises in connection with a reduction in the charge for the discharge of pollutants, since the concentration of pollution after treatment is reduced to MPC standards, as well as by saving on the purchase of expensive reagents.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010120549/05A RU2440304C1 (en) | 2010-05-21 | 2010-05-21 | Method of removing phosphorus compounds from waste water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010120549/05A RU2440304C1 (en) | 2010-05-21 | 2010-05-21 | Method of removing phosphorus compounds from waste water |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010120549A RU2010120549A (en) | 2011-12-10 |
| RU2440304C1 true RU2440304C1 (en) | 2012-01-20 |
Family
ID=45404905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010120549/05A RU2440304C1 (en) | 2010-05-21 | 2010-05-21 | Method of removing phosphorus compounds from waste water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2440304C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2686908C1 (en) * | 2018-05-07 | 2019-05-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Method for removing phosphorus from waste water by sea water |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2034795C1 (en) * | 1989-02-15 | 1995-05-10 | Налко Кемикал Компани | Method of extraction of phosphate and organophosphate from sewage |
| RU2036844C1 (en) * | 1992-08-21 | 1995-06-09 | Акционерное общество "Богословский алюминиевый завод" | Method of cleaning sewage water from fluorine |
| WO1999024365A1 (en) * | 1997-11-07 | 1999-05-20 | Magyar Tudományos Akadémia Kémiai Kutatóközpont | Composition and process for the removal of the phosphate ion content of waters |
| US6623642B2 (en) * | 2000-03-17 | 2003-09-23 | Centre For Research In Earth And Space Technology | System for removing phosphorus from waste water |
| RU2237619C1 (en) * | 2003-03-03 | 2004-10-10 | Открытое акционерное общество "Ангарская нефтехимическая компания" | Waste water dephosphatization method |
-
2010
- 2010-05-21 RU RU2010120549/05A patent/RU2440304C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2034795C1 (en) * | 1989-02-15 | 1995-05-10 | Налко Кемикал Компани | Method of extraction of phosphate and organophosphate from sewage |
| RU2036844C1 (en) * | 1992-08-21 | 1995-06-09 | Акционерное общество "Богословский алюминиевый завод" | Method of cleaning sewage water from fluorine |
| WO1999024365A1 (en) * | 1997-11-07 | 1999-05-20 | Magyar Tudományos Akadémia Kémiai Kutatóközpont | Composition and process for the removal of the phosphate ion content of waters |
| US6623642B2 (en) * | 2000-03-17 | 2003-09-23 | Centre For Research In Earth And Space Technology | System for removing phosphorus from waste water |
| RU2237619C1 (en) * | 2003-03-03 | 2004-10-10 | Открытое акционерное общество "Ангарская нефтехимическая компания" | Waste water dephosphatization method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЗУЕВА С.Б. и др. Экозащитные технологии очистки сточных вод предприятий мясной отрасли. - Мясная индустрия, 2009, №12, с.с.44-45. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2686908C1 (en) * | 2018-05-07 | 2019-05-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Method for removing phosphorus from waste water by sea water |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010120549A (en) | 2011-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hjorth et al. | Solid–liquid separation of animal slurry in theory and practice | |
| Owen | Removal of phosphorus from sewage plant effluent with lime | |
| Muthukumaran et al. | Organic and nutrient reduction in a fish processing facility–A case study | |
| DK164277B (en) | PROCEDURE FOR THE REMOVAL OF SUSPENDED MATERIALS, BIOGENETIC NUTRIENTS AND DISSOLVED METAL COMPOUNDS FROM PURIFIED WATER | |
| Ayeche | Treatment by coagulation-flocculation of dairy wastewater with the residual lime of National Algerian Industrial Gases Company (NIGC-Annaba) | |
| JP6935924B2 (en) | Wastewater and sludge treatment system containing high concentration of suspended solids | |
| RS58838B1 (en) | Method for treating biological materials associated with the wastewater purification cycle | |
| Łukasiewicz | Post-coagulation sludge management for water and wastewater treatment with focus on limiting its impact on the environment | |
| US3226319A (en) | Process of consolidating a voluminous, low solids content sludge | |
| Rusten et al. | Coagulation as pretreatment of food industry wastewater | |
| RU2593877C2 (en) | Method for cleaning discharge fluids from phosphates and sulphates | |
| RU2440304C1 (en) | Method of removing phosphorus compounds from waste water | |
| JP6996866B2 (en) | Parlor wastewater treatment method and its wastewater treatment equipment | |
| RU2220195C2 (en) | Method for treatment of liquid waste in alcohol production | |
| JP6242436B1 (en) | Pig farm manure mixed wastewater treatment method and circulation type pig farm manure mixed wastewater treatment system | |
| RU2438998C1 (en) | Method of neutralising acid sulphate-containing effluents and device to this end | |
| CN107792972B (en) | Treatment process and treatment system for oily wastewater | |
| RU2257353C2 (en) | Method of preparation 0f waste waters for agricultural usage | |
| Muratovich et al. | Cleaning of waste water for fatty production by waste of sugar production-defecate | |
| Aripen et al. | The Usage of Banana Peels and Soybean Hull for the Treatment of Lake Water: Turbidity and Total Suspended Solids | |
| Yettefti et al. | Performance evaluation of sand filter for tertiary treatment of secondary effluent of wastewater: effect of hydraulic loading evaluation des performances des filtres a sable pour le traitement tertiaire de l’effluent secondaire des eaux usees: effet de la charge hydraulique | |
| WO1994002418A1 (en) | A method of and an apparatus for purifying aqueous suspensions containing organic material and cations | |
| CN212198793U (en) | Comprehensive purification system for desulfurization wastewater by limestone-gypsum method | |
| K Tolkou et al. | Review of recent patents on coagulation/flocculation (C/F) process: methods and applications with emphasis on phosphates removal | |
| RU2708310C1 (en) | Method of phosphorus removal from waste water of inner-surface sewage of sewage treatment facilities |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130522 |