Fosfatrensning

Ph.D. Stolyarova N.A., Shirokikh K.S.

Donetsk National Technical University, Ukraine

RENSNING AF AFFALDSVAND FRA FOSFATER

Akkumuleringen af ​​data om reservoarernes tilstand og katastrofale tendenser i dem førte til udvikling af nye kriterier - strengere krav til kvaliteten af ​​rengøring af BOD og suspenderede faste stoffer samt etablering af maksimalt tilladte koncentrationer af kvælstof, fosfor, tungmetaller, toksiske organiske forbindelser. Reduktionen af ​​de maksimalt tilladte udledningshastigheder for nitrogen og fosfor skyldes, at disse biogene elementer er dominerende i eutrofiering af vandlegemer, hvilket medfører hurtig udvikling af alger, selv ved mikrogram koncentrationer.

Den nuværende tendens inden for spildevandsbehandling fra opløste orthophosphater og andre former for phosphatsalte er forbundet med intensiveringen af ​​phosphatabsorptionsprocessen ved at forøge aktivt slam af spildevandsmedieringsmedier. Det er blevet fastslået, at denitrifiserende slam (valgfri aerobe bakterier) absorberer fosfor mere intensivt. Hvis 1,5% fosfor fra den samlede tørre biomasse akkumuleres i almindeligt aerob slam, absorberer valgfrie anaerobe op til 4,5-5%. I denne teknologiske rensningsordning er det nødvendigt at fjerne biomassen efter intensiv absorption af phosphater fra denitrifikationszonen, hvilket indebærer en lille alder af aktiveret slam, dvs. Processen udføres ved høj belastning på aktivt slam. Rengøringssystemet giver dig mulighed for at fjerne BOD, nitrogen og fosfor, men du skal konstant justere tilstanden i beluftningstanke, fordi når den brydes, falder effektiviteten kraftigt. Det er også nødvendigt at have to zoner i aero tanken. Det behandlede spildevand føres regelmæssigt til disse zoner, dvs. Ud over luftningstilstanden er det nødvendigt at konstant skifte strømmen af ​​spildevand.

Fysisk-kemiske metoder til fjernelse af fosfat fra spildevand er som hovedregel baseret på brug af reagenser - traditionelle mineralcoagulanter (aluminiumsalte, jern eller kalk). Du kan også bruge produktionsaffald indeholdende jern- eller aluminiumsalte og ikke-toksiske til en biologisk proces. Når der introduceres reagenser på tidspunktet for mekanisk spildevandsbehandling, er der samtidig et signifikant fald i koncentrationen af ​​organiske og andre forurenende stoffer, og det anbefales derfor at anvende indledende udfældning af fosfater til rensning af industrielle og blandinger af kommunalt og industrielt spildevand med BOD-værdin mere end 400 mg / dm 3 samt ved overbelastning af spildevandsrensningsanlæg. Reagenser kan indføres i biologiske spildevandsrensningsanlæg. Kalk kan kun bruges ved rengøring af lokal afstrømning, som samtidig er der en kraftig stigning i pH, og som følge heraf er det nødvendigt at tilsætte syre, som under betingelserne for at begrænse normerne for salte gør denne proces uacceptabel. Mere udviklede metoder i forbindelse med anvendelsen af ​​forskellige salte af aluminium og jern. Essensen af ​​anvendelsen af ​​disse reagenser reduceres til dannelsen af ​​dårligt opløselige salte - fosfater af jern eller aluminium og sådan sorption af phosphater på hydroxiderne af disse elementer. Metoden anvendes i alle faser af vandrensning. Salte kan tilsættes foran de primære sedimentationstanke og derved øge den overordnede effekt af klarlæggende spildevand. Kalk tilsættes til aerotanke såvel som før kontaktfiltrering. På grund af sorptionen af ​​metalhydroxider med suspenderede stoffer er forbruget af salte af koaguleringsmidler den mindste, når de tilsættes efter sekundære sedimentationstanke. Men i dette tilfælde er det nødvendigt at have yderligere faciliteter - en mixer, et koaguleringskammer, en klarer eller et filter. I alle disse tilfælde er det nødvendigt at anvende trivalente metalioner, med undtagelse af samtidig sedimentering i luftningstanke, og i den ovennævnte version er det muligt at anvende det billigste reagens-jernholdige sulfat, affald fra mange forarbejdningsindustrier. Bivalent jern, når det tilsættes til aerotanken, oxideres til trivalent og har således den ønskede effekt. Anvendelsen af ​​hvert reagens har ulemper ved fejl. På grund af fosfatets stærke adsorptionskapacitet til udfældet fosfat eller jernhydroxid kan højt dispergerede fosforholdige kolloider dannes. Disse kolloider afregner ikke og kan ikke fjernes selv ved membranfiltrering. Brugen af ​​aluminiumhydroxid er begrænset af dets evne til at opløses ved en pH på mere end 7,2. Anvendelsen af ​​koaguleringsmidler på biooprensningsstadiet er den enkleste metode, da Disse salte kan indføres regelmæssigt flere gange om dagen og tilføjer dem direkte til beluftningstanken.

Reagensdoserne afhænger af, hvor de kommer ind i spildevandsrensningsanlæg. Den mindste - når de tilsættes efter sekundære klarere, varierer de fra 1,2 til 1,8 g af en metalion pr. År fosfor. Ved kontaktfiltrering af sorberede phosphater forbedres rengøringseffekten, hvis ikke-ioniske flokkuleringsmidler sammen med koagulanten administreres i en dosis på 0,1-0,5 mg / l.

Effektiviteten af ​​anvendelsen af ​​reagensmetoden for fosfatudfældning ved forskellige stadier af spildevandsbehandling blev analyseret, hvilket skyldes for det første at den foreliggende metode er standard og tilstedeværelsen af ​​en signifikant mængde forskellige koaguleringsmidler. Det er. Aluminium oxychlorid er en af ​​de mest populære koagulanter på nuværende tidspunkt. Denne koagulant adskiller sig fra det mest kendte aluminiumsulfat, primært fordi det indeholder en hydroxidgruppe, som bestemmer dens lavere surhedsgrad. Ved koncentrationen af ​​fosfor i det behandlede vand er det muligt at bestemme den optimale pH-værdi, ved hvilken den mindst opløselige forbindelse dannes.

1. Bolshakov N.Yu. Optimering af den teknologiske proces i beluftningstanksystemet - en sedimenteringstank til minimering af udledning af organiske og biogene elementer: Forfatterens abstrakt. Dis. k. r. n. - SPb., 2005 - 30 s.

2. Maksimovskiy N. Med. Spildevandsrensning. - M.: Stroiizdat, 1961. -193 med.

Spildevandsbehandling fra kvælstof og fosfor

Indholdet af artiklen

Gentagen udledning af forurenet vand til fiskereservoirer indeholdende sådanne stoffer som nitrogen og fosfor i mængder, der overstiger de etablerede regulatoriske udledninger (pdc), fører til deres systematiske ophobning.

Begynd at reproducere med en bestemt hastighed en bestemt type bakterier, der får naturlige puljer til at "blomstre". Som følge af udbredelsen af ​​blågrønne alger er passagen af ​​sollys ind i dybden af ​​dammen begrænset, hvilket igen forårsager mangel på ilt i de ovennævnte planter, som bruges til at indånde fisk. Især eutrofiering bidrager især til: øget omgivelsestemperatur og tilstedeværelsen af ​​stillestående zoner.

For at forhindre overgroning af vandområder er det nødvendigt at minimere mængden af ​​N og P, når de udledes i reservoiret.

Til dette er det yderst vigtigt at vælge den optimale, for hvert enkelt tilfælde, køretøjsbehandlingsanlæg. Udstyr til reduktion af ovennævnte elementer vælges under hensyntagen til type og forbrug af spildevand samt tilstedeværelsen af ​​forurenende stoffer i dem. Den største indflydelse på søernes "blomstring" har R-RO4. Metoder til adskillelse af fosforelementet fra spildevand

METOLER TIL ISOLERING AF ET FOSPHORISK ELEMENT FRA AFFALDNINGER

Indgangen af ​​P-PO4 i vandlegemer med forurenede husholdnings- og produktionsafløb er forbundet med: - i øjeblikket brug af store mængder forskellige vaskemidler, der som regel er fremstillet på fosforbasis; - med fæces af mennesker og dyr - med arbejdet i industriel produktion, f.eks. kødforarbejdningsanlæg.

Fosfor kommer ind i de naturlige vandområder både i en homogen blanding med vand og i uopløste former i form af organiske og uorganiske komponenter. R-PO4 deltager ikke i det sparsomt opløselige indhold i bioreaktioner i luftningsblokke. Dens suspenderede partikler fjernes fra de rensede udledninger ved hjælp af mekaniske metoder, for eksempel ved sedimentering. Effektiviteten er 8-10%. Deponering kan også kombineres med behandling af blommer med reagenser - nemlig aluminiumsulfat eller jernholdigt præparat.

I dette tilfælde øges virkningen af ​​fjernelse fra P-elementerne til 60-70%. I pH-området fra 4,5 til 8,0 foretrækkes anvendelsen af ​​AL-koagulanter. Spektret for drift af Fe-holdige stoffer ligger i et bredere område 4-6, 8,5-10,5. Hvis de ovennævnte anbefalinger ikke følges, vil der blive observeret en øget residual tilstedeværelse af metaller i den rensede CB.

Princippet om kemisk behandling af P består i dannelsen af ​​uopløselige fosfatreagens-komplekser, som udfælder, og også på grund af sorptionen af ​​uopløselige forbindelser med P-flager af hydroxider.

Når AL2 (SO4) 3 eller Fe2 (SO4) 3 indføres i de rensede fejl, reduceres alkaliteten, fordi der ifølge en kemisk reaktion frigives en syre, der neutraliseres af alkalien af ​​selve væsken. Som et resultat dråber pH. Derfor er det ofte nødvendigt at anvende korrektionen af ​​surhed ved at indføre små mængder alkaliske præparater, for eksempel sodavand. Dosis af koaguleringsmiddel afhænger af det sted, hvor det doseres, og på kravene til dets koncentration i de rensede masser.

Indførelsen af ​​et aluminium eller jernholdigt koaguleringsmiddel er muligt på forskellige punkter i køretøjet: - før den primære sedimentation på 150 mg / l - direkte i aerotankerne på 80-90, - før den sekundære sedimenteringstank 20-25.

I den biologiske metode forbruges phosphater af mikroorganismer til vækst af deres celler. De fleste af de dårligt opløselige P er sorberet af aktive bioflora flager.

Således er de opløste og suspenderede fosforforbindelser afledt af et biosystem med en overdreven biocenose af bakterier. Men m / o under normale forhold forbruges f / grupper baseret på forholdet C: P = 100: 1, hvilket ikke er nok til forbrug af alle former for P indeholdt i spildevandet. Effekten af ​​reduktion er ca. 30-50%.

For fuldstændigheden af ​​isoleringen af ​​forbindelser fra spildevandet er det nødvendigt at oprette en særlig driftstilstand for operativsystemet Den er baseret på biomassemikroorganismernes lange ophold under anaerobe forhold efterfulgt af behandling i oxid. Mekanismen er som følger: Særlige fosfatakkumulerende bakterier udvikler sig i aero-træket, der akkumulerer ortho- og polyphosphater i deres celler. Takket være disse akkumuleringer frigives energi, hvilket bidrager til forbruget af let oxiderbare organiske stoffer i anaerobe omgivelser, som fortrænges i et vandigt stof indeholdt i cellerne P. Jo mere det frigives i H2O i det iltfrie trin, jo mere absorberes - i oxidet. Effektiviteten på samme tid stiger til 80-90%.

I teknologisk udvikling med forbedret biodeletion af P er fraværet af RK- og nitratgrupper i den forurenede massestrøm og returslam vigtig. fordi N-NO3 indeholder i sin sammensætning kemisk bundet O2, hvilket vil føre til oxidation af det organiske substrat, hvilket er så nødvendigt for det normale forløb af defosforisering.

For at reducere koncentrationen af ​​N-NO3 skal strømmen af ​​recirkulerende mikroflora ledes til en separat såkaldt anoxisk tank. Mere detaljeret beskrives funktionen af ​​denne kapacitet senere. Den negative side er dens omvendte frigivelse under mekanisk afvanding af sedimentet. Ved langvarig tyngdekraftskomprimering af slam i særlige strukturer finder cellesænkning sted og som følge heraf frigivelse af celler.

Teknologen, der udvikler køretøjet, skal træffe foranstaltninger til at reducere opholdstidspunktet for sedimentet i slammetrikkerne og HE i henhold til anbefaling af reguleringsdokumenterne - højst tre timer. Ved mekanisk dehydreringstrin kan indførelsen af ​​reagenser til fosfatbinding i uopløselige former løses. Ved anvendelse af bionedfosfatering i sluttrinnet anvendes der således 2 separate sedimenterede tanke med tynde lagsmoduler: 1 - for at frigøre vand fra slam (sedimentationszone); 2 - at adskille fra sedimentet, der dannes, når en lille dosis af lægemidlet indføres i det (efterbehandling zone). Aflejringsstadiet er kendetegnet ved, at slammet dannet i oxidafsnittet af bioreaktoren er rettet mod begyndelsen af ​​køretøjet, dvs. anoxid for det første til frigivelsen af ​​N-NO3 for det andet at opretholde den optimale dosis af biocenose i systemet. På dette stadium er det bedre ikke at sørge for reagens tilsætning, da et fald i pH og frigivelse af Me kan påvirke bioreaktionernes forløb negativt.

Når dannelsen af ​​bioflora overstiger dens optimale mængde, omdannes dets overskud til pelsdehydrering. Inden biomassen installeres behandles med flokkuleringsmiddel, adsorberes fosfor på de dannede flager. Efterbehandling zone er målrettet indstillet til fjernelse af resterende suspenderede former, inkl. og R. Vanddelen er blandet med koaguleringsmiddel og flokkuleringsmiddel. Sediment ved hjælp af pumpe eller luftløft udstyr er givet til installationen af ​​dehydrering.

Efter modtagelse af fortyndede udledninger med mangel på organosubstrat er de primære sedimentationstanke - fermentorerne af det resulterende slam involveret i skemaet. Metoden er teknologisk effektiv. Foruden mætning af blommer med organisk materiale giver det mulighed for at genoprette sedimentationen, flokkulerende egenskaber af det aktive samfund af mikroorganismer, når de forstyrres.

Essensen af ​​forsuring er et langt ophold i sediment i fravær af O2-luft, hvilket bidrager til nedbrydning af carbonkomponenten af ​​organisk materiale og fedtstoffer til lavmolekylære, letfordøjelige syrer og alkoholer. Vigtige faktorer for fordøjelsen er temperatur, ikke mindre end 15 ° C og pH-området er 6,2-7,6. Genopfyldning af kemiske stoffer i spildevand kan organiseres ved at anvende et additiv, f.eks. Eddikesyre. Men når du bruger det, er det nødvendigt at automatisere overvågningen af ​​tilstrækkeligheden til processen og doseringen. Desuden har eddikesyre giftige egenskaber, det er vigtigt at fortynde det til en sikker koncentration og for at arbejde med det er det ønskeligt at have et separat rum med en god luftkurs.

Anaerobe forhold, frigivelse af P i vand; Aerobe betingelser - aktiv absorption af P ved FAO-celler

Når man bruger traditionelle MO'er uden at skabe optimale betingelser for strømmen af ​​BD, skal den resterende tilstedeværelse af phosphatforbindelser i det afsluttende trin efter komponentens biologiske nedbrydning fjernes på specielle filterstrukturer. Til disse formål anbefales de højhastighedstog filtre med granulær belastning. Med indførelsen af ​​flokkuleringsmiddel før VO i kombination med sand- og grusfiltre med opadgående strømning fjernes P op til 95%.

FJERNTEKNIKKER FOR NITROGENFORBINDELSER FRA SEWAGE WATER

Kvælstofforbindelser kommer ind i affaldspumpe: - sammen med folks affaldsprodukter - som følge af arbejdet i fødevareindustrien (kødforarbejdningsanlæg, mejerier) - i forbindelse med arbejdet med kemiske anlæg (til fremstilling af urinstof)

I CB N er repræsenteret i mineralske og organiske former.

Organisk nitrogen findes i komponenter som proteiner, aminosyrer, peptider og lignende. Uorganiske forbindelser N er opløst ammoniak, ammoniumforbindelser, nitritter, nitrater.

I neutralt eller surt medium dominerer N i form af ammonium, i alkalisk form, i ammoniak. Koagulation og sedimentering er praktisk talt ineffektiv med hensyn til NH4. Nitrifikation, som forekommer i en luftningsbioreaktor, som udføres ved nitrifikationsmikroorganismer, anvendes mest effektivt til fjernelse af N-NH4 fra spildevand. N-NH4 under påvirkning af oxygen i denne struktur oxideres til nitrit og derefter til N-NO3.

Oxidationen af ​​N-NH4 foregår i specielle strukturer - luftningstanke parallelt med nedbrydning af miljøet.

Ved modtagelse af stærkt koncentreret udløb sænkes oxidationshastigheden af ​​N-NH4. Overvej denne situation mere detaljeret. Forskellige typer af bakterier udvikles i aktiveret slam, hvoraf 2 hovedgrupper kan sondres: heterotrofisk og autotrofisk. Den første er præget af en høj kapacitet til reproduktion og intensivt forbrug af Republikken Kasakhstan. Den anden - tværtimod en svag stigning i antallet af den samlede masse. OM oxideres af heterotrofe mikroorganismer og ammonium ved autotopiske. Når der er mange vandopløselige organiske stoffer, bruges næsten alle ilt af 1 type m / o til dets oxidation. Og for autotrofer skabte bivirkninger.

Ved valg af den nødvendige beluftningssektion, der er tilstrækkelig til begge processer, skal teknologen udføre særlige beregninger for at bestemme BO-satsen for både organiske stoffer og ammoniumsalte. Og så sammenlignes de opnåede data, mængden betragtes som den længste proces. Nitrifiserende biomasse kan kun gemmes i systemet, hvis du omhyggeligt styrer deres værdi. Overvågning kan udføres ikke kun på en praktisk måde, når operativsystemet opereres, men også teoretisk ved at udføre beregninger på biocenos alder. Ifølge lovgivningsmæssig dokumentation skal det være mindst 8 dage. Når du justerer operativsystemet, anbefales det ikke at losse overskydende slam fra sekundære afviklingssektioner for ofte. Ellers ophører langsomt voksende nitrifugeringsmidler simpelthen ikke. Og det har også en dårlig effekt på slamens sedimenterende egenskaber. Fordi vil kun de "unge" være til stede i biosystemet. Og den "gamle", der er ansvarlig for normal nedbør, er i meget små mængder.

Dette kan medføre en forøgelse af suspensionslækage i kølevæsken. Ved øgede BOD-belastninger på det ashfri biomassestof reduceres ammoniumnitrogen med højst 35%. Derfor er en anden måde at intensivere nitrifikation på brugen af ​​teknologisk belastning i luftningsanlæg, hvilket bidrager til udviklingen af ​​vedhæftet mikroflora af slam. Med stigende doser m / o, øges andelen af ​​nitrifugerer i dem, og satsen øges. Desuden er frigivelsen af ​​biogene former kendetegnet ved en ret høj opholdstid for spildevand i bioreaktorer. Anvendelsen af ​​den samme belastning øger rengøringseffektiviteten uden at udvide volumener. Kombinationen af ​​vægtet og immobiliseret giver dig mulighed for at: - øge aktiviteten af ​​aktiv biomasse; - udfør i én blok både biodestruktion og N / A og DB; - minimere "hævelse".

Også på mængden af ​​nitri-ii har en virkning:

  1. Andelen opløst O2 i slamblandingen. Den optimale tilstedeværelse er 3,5 mg / l. Luft er nødvendigt til gennemførelse af flere funktioner - blanding af slamblandingen og vejrtrækningen
  2. Temperaturen for tilfredsstillende H er mellem 10 og 35 ° C. Ved T over 35 ° C koagulerer proteinet, hvilket fører til ophør af metabolisme og celler dør af.

Til rengøring af husholdningsbrug og industriel udledning fra N er der tilvejebragt en særlig struktur - en denitrifier, hvor nitratgrupperne omdannes til gasformige.

Dette kræver et tilstrækkeligt antal operativsystemer. For at reducere forbruget er det ofte tilrådeligt at sikre omdannelsen af ​​den næppe oxiderbare del til biotilgængelige former for organisk materiale af AO. Metabolisme produkter af destruktion er et næringsmedium til nitro-nitrificerende bakterier, hvilket gør det muligt at reducere doseringen af ​​substratet. I bioreaktor-denitrifierne skabes særlige anoxidbetingelser, som er som følger:

  • Mindstindholdet i Republikken Kasakhstan er ca. 0,15-0,3 mg / l
  • Tilstedeværelsen af ​​kemisk bundet. For normal drift af batteriet i sådanne anlæg d / b installerede nedsænkningsmixere. Det optimale pH-interval for mediet er 7,5-8,0. For en vellykket tilrettelæggelse af anaeroboxidstrinnene er en streng afgrænsning af disse zoner nødvendig, for eksempel ved at arrangere skillevægge i luftningstanken. For dannelsen af ​​mikroflora, som udvikler sig under særlige forhold, er det bedst at adskille dem indbyrdes ved at oprette en separat bosætter for hver af dem.

Der er forskellige muligheder for rensning af spildevand fra N. Overvej i detaljer to trin med placeringen af ​​denitrifier i begyndelsen og i slutningen af ​​køretøjet. I den første udførelsesform recirkuleres slamblandingen efter det aerobiske trin. I dette tilfælde begrænses effektiviteten af ​​mængden af ​​N-NO3, der indtastes med returstrømmen.

Det er muligt at forbedre teknologien ved at indføre yderligere nitratgenvinding. Dette giver den nødvendige fjernelse fra systemet N til de strenge normer for udledning i reservoiret.

Teknologien er beregnet til at modtage medium koncentreret udløb langs organsubstratet. Alternativet med post-denitrifikation tillader behandling at være stærkt koncentreret i carbonforbindelser og med en lav mængde ammoniumionvand. I luftningsrummet oxideres kun en del af det organiske stof, mens resten bruges til at reducere N-NO3 til nitrogengas. Som følge heraf er tilsætningen af ​​et eksternt stof udelukket. Desuden er fordelen manglen på HP (reduktion af elektriske omkostninger, brugervenlighed).

Metoden til oprensning af affaldsvæske fra fosfater og sulfater

Opfindelsen kan anvendes til rensning af kommunalt spildevand samt spildevand fra fødevareforarbejdning og papir- og papirindustrien fra sulfater og fosfater. Spildevand efter biologisk behandling kommer til rensningsfasen med ferricchlorid FeCl 3· 6H2O efterfulgt af udfældningen af ​​phosphater i form af det ringe opløselige jernphosphatsalt FePO4 og sediment adskillelse. Ferric chloride injiceres med et lille overskud under kraftig omrøring med luft. Ved fase II, efter forsuring af affaldsvæsken med saltsyre til pH = 4, indføres bariumchlorid-BaCl.2· 2H2O i mængden 130-640 mg / l med en initialkoncentration af sulfater på 150-350 mg / l og sulfater udfældes i form af et let opløseligt salt af bariumsulfat BaSO4. Udfældningen af ​​bariumsulfatkrystaller accelereres ved at indsætte overskydende aktiveret slam fra biologiske behandlingsanlæg i mængden 100-300 mg / l. Sedimentet fra sedimentationstankene i trin I og II sendes til filterpresser, det dehydrerede sediment er taget til lossepladsen, og filtratet med de mindste krystaller af BaSO4 vende tilbage til deponeringskammer II-scenen. Opfindelsen tilvejebringer en stigning i graden af ​​fjernelse af sulfater og phosphater, reducering af mængden af ​​sediment, reduktion af tidspunktet for aflejring, reducerende driftsomkostninger. 1 hk f-krystaller, 2 tab., 1 ill.

Tegninger til Den Russiske Føderations patent 2593877

Opfindelsen angår rensningsområdet af stærkt koncentreret fosfor- og sulfatholdigt spildevand og kan anvendes til at rense kommunalt spildevand samt at rense spildevandet i fødevare- og papir- og papirindustrien, når de udledes i reservoiret.

En kendt metode til rensning af spildevand fra fosfater (Designer's Guide. Afløb af befolkede områder og industrielle virksomheder. M.: Stroyizdat, 1981, s. 297-299), som består i at kalkulere affaldsvæsken med en pH-stigning til 10,5-11, hvor det er muligt reduktion af fosfater til den maksimalt tilladte koncentration (0,6 mg / l PO4 3-).

Ulempen ved denne metode er den lave virkning af fjernelse af sulfater (10-20%) og dannelsen af ​​en stor mængde kemisk slam, som skal fjernes fra rensningsanlægget (USC) og dets placering på deponeringsanlægget af fast affald (MSW).

Også kendt er en fremgangsmåde til rensning af surt spildevand fra phosphater og sulfater (RF patent nr. 2071451, 1992, CO2F 1/58) ved behandling af dem med højt aktiv aluminiumoxyclorid (OXA) aktiveret af phosphorsyre H3PO4, efterfulgt af justering af pH til 11,5-12,5 med kalk. Essensen ved at aktivere OXA med phosphorsyre er at sænke pH-værdien af ​​OXA med phosphorsyre fra 2,2-2,35 til 1,5-1,8.

Ulempen ved denne metode er stigningen i driftsomkostninger til køb af dyre phosphorsyre, der er nødvendig for at aktivere OHA.

Det nærmeste i teknisk essens og den påståede metode er metoderne til separat udfældning af sulfater og phosphater: sulfater udfældes med bariumchlorid-BaCl2· 2H2O (Teknologi til teknologisk styring af spildevandsrensningsanlæg i byens kloaksystem. M.: Stroyizdat, 1977, s. 83) og fosfater - ved at indføre et af de mulige reagenser [jernsulfat Fe2(SO4)3, FeSO-sulfat4, aluminiumsulfat Al 2(SO4)3· 18H2O eller jernchlorid3· 6H2O] (Designerens håndbog. Afløb af befolkede områder og industrielle virksomheder. M.: Stroyizdat, 1981, s. 297-299).

Ulempen ved denne fremgangsmåde er ekstremt langsom udfældning af BaSO-krystaller.4, som er tæt på størrelse med kolloide partikler. Den mindste varighed af deres deponering er seks timer eller mere. Med en sådan varighed er der behov for en stigning i investeringsudgifterne til opførelse af et yderligere antal sedimentationstanke til fysisk og kemisk rengøring. Men selv med dette er det umuligt at garantere produktion af stabile værdier for sulfater og fosfater, hvilket skyldes den ujævne udstrømning af spildevand ved USC.

Opgaverne ifølge opfindelsen er:

- øge procentdelen af ​​fjernelse af sulfater og fosfater fra spildevand

- reducere mængden af ​​dannet kemisk bundfald

- reducere materialomkostninger for reagenser ved at eliminere brugen af ​​dyre fosforsyre;

- accelerere bundfaldet af BaSO krystaller4;

- reducere tiden for sedimentering, reducer det nødvendige antal sedimentationstanke til fysisk og kemisk rengøring og dermed reducere kapitalkostnaderne

- skabe betingelser for opnåelse af stabile koncentrationer af sulfater og phosphater.

Problemet løses af det faktum, at i den påberåbte metode til rensning af spildevand fra sulfater og fosfater udløb efter fuldstændig biologisk behandling kommer til den første fase af fysisk og kemisk behandling, hvor der som følge af indførelsen af ​​ferricchlorid (FeCl3· 6H2O) Fosfater udfældes som et dårligt opløseligt jernphosphatsalt (FePO4). For at udfælde fosfater indføres ferricchlorid i reaktionskammeret med et lille overskud under kraftig omrøring med luft. Overskuddet er nødvendigt for dannelsen af ​​store, velaflejrede FePO krystaller.4. Ikke-fosfatbundne jern former flager af jernhydroxid Fe (OH)3, præcipiteres og fjernes sammen med jernfosfatkrystaller. I trin II efter forsyring af affaldsvæsken med saltsyre og et fald i pH fra 7,2-7,6 til 4 og indførelsen af ​​bariumchlorid (BaCl 2· 2H2O) i mængden 130-640 mg / l ved den oprindelige koncentration af ionsulfater (SO4 2-), svarende til 150-350 mg / l, er udfældningen af ​​sulfater i form af uopløseligt salt af bariumsulfat (BaSO 4). Fremgangsmåden til udfældning af bariumsulfatkrystaller i afsætningstankerne i anden fase accelereres på grund af indførelsen af ​​overskud aktiveret slam i mængden 100-300 mg / l, som er et sintringsmiddel. Overdreven aktiveret slam leveres fra biologiske behandlingsanlæg. Den kemiske sediment fra sedimentationstankene i trin I og II sendes til filterpresser, den dehydrerede kemiske sediment fjernes til deponering af fast affald og filtratet med de mindste krystaller af BaSO4, opnået ved slamafvandning, vender tilbage til reaktionskammeret med andet trin. Krystaller (kerner og kerner) ender i filtratet som et resultat af at skubbe dem gennem filterpressfiltercellerne gennem filtreringsslamdevandingen. Acceleration af processen med udfældning af bariumsulfat sker på grund af krystallerne, som er krystalliseringscentrene.

Tegningen viser den generelle ordning for stedet for fysisk-kemisk spildevandsbehandling, der er designet til at reducere sulfater (SO4 2-) fra 150-350 mg / l til 100 mg / l og phosphater (PO 4 3-) fra 20-30 mg / l til 0,6 mg / l, når de udledes i reservoiret.

Udformningen af ​​den fysisk-kemiske spildevandsbehandlingsenhed omfatter: tilførsel af affaldsmængde (1) fra bioreaktoren efterfulgt af indførelsen af ​​jernchlorid (2) og tilførslen af ​​luft (3) til det første trin reaktionskammer (4); sump af fysisk-kemisk rengøring af første fase (5); reaktionskammeret i trin II (6) med indførelsen af ​​saltsyre (7), bariumchlorid (8), overskydende aktiveret slam (9); septiktank af fysisk og kemisk rensning af II-fase (10); indføring af alkali (11) i blanderen (12) med efterfølgende rensning af spildevand i membranmoduler (13) og frigivelse af behandlet spildevand (14) i reservoiret; indsamling af kemisk slam (15) i begge faser kammerfilterpressen (16); retur af filtratet (17); fjernelse af dehydreret slam (18).

Metoden er som følger: I biologisk rensningsfase indledes effluenterne (1), der oprindelig oprenses, fra en bioreaktor med et sulfatindhold på 150-350 mg / l og phosphater 20-30 mg / l i første trin reaktionskammeret (4), i hvilket ferricchlorid er fodret 2) FeCl3· 6H2O med lidt overskud for at fjerne fosfater. Overskydende reagens er nødvendigt for dannelsen af ​​store, velaflejrede krystaller. Anvendelsen af ​​dette reagens er begrundet i, at det gør det muligt at reducere forbruget af saltsyre i anden fase af fysisk og kemisk rengøring. Til blanding af affaldsvæske med reagens, nucleering og vækst af FePO-krystaller 4 luft (3) injiceres i reaktionskammeret i trin I (4). Ikke-fosfatbundet jern danner jernhydroxid Fe (OH) 3. Fra reaktionskammeret kommer spildevandet ind i septiktankene i et fysisk-kemisk oprensningstrin I (5), hvor aflejringen af ​​krystal af orthophosphorsyre FePO forekommer.4 og jernhydroxider Fe (OH)3. FePO udfældede krystaller4 og jernhydroxid Fe (OH) 3 fjernet fra sedimentationstankerne fra det første trin (5) til opsamlingen af ​​kemisk slam (15) og pumpes derefter ud til kammerfilterpressen (16) til dehydrering til et fugtighedsindhold på 75%. Indikatorer for parametre for fase I er vist i tabel 1.

Det fosfatfrie spildevand fra clarifiers i det første trin (4) sendes til reaktionskammeret (6) i anden fase, hvor saltsyre HCI (7) introduceres i en mængde, der sikrer et fald i pH fra 7,2-7,6 til 4. Indtastning af saltsyre Det er ikke kun nødvendigt for fuldstændigheden af ​​den kemiske reaktion, men også for at opnå større BaSO krystaller.4. Forbruget af saltsyre HCI og følgelig reduceres omkostningerne ved dets erhvervelse i den påberåbte fremgangsmåde på grund af anvendelsen af ​​ferricchlorid FeCl3· 6H2O på fase I.

Efter forsuring af spildevæsken med saltsyre indføres bariumchlorid-BaCl.2· 2H2O (8) i mængden 130-640 mg / l, er nødvendig for at binde alt barium, der er indført med sulfater. Luft (3) indføres i reaktionskammeret i trin II (6) for at blande affaldsvæske og reagenser. På samme tid i det rensede affald vil restkoncentrationer af barium ikke overstige 0,74 mg / l, sulfater 100 mg / l, chlorider 300 mg / l.

I den foreliggende fremgangsmåde for at fremskynde processen med afsætning af BaSO-krystaller4, reducere varigheden af ​​bosættelsen, reducere kapitalkostnaderne og opnå stabile resultater på sulfater og fosfater i reaktionskammeret i anden fase (6), indføres overskydende aktiveret slam (9), som er dannet i fase med biologisk spildevandsbehandling. Overdreven aktiveret slam er en partikel af organisk oprindelse, koloniseret af bakterier, protozoer og mikroskopiske dyr. Aktivt slam i dette tilfælde udfører en svindlers funktion. Den anvender sin høje evne til at forstørre de mindste (kolloide) partikler (i den foreslåede metode indbefatter disse BaSO-krystaller4). Under betingelser med lav pH = 4 undergår slam delvis denaturering over tid, dvs. reducere partikelstørrelsen ved at øge deres tæthed. På grund af dette har sådanne partikler en endnu større aflejringshastighed. Dosis af slam injiceret 100-300 mg / l. Med indførelsen af ​​slam i en mængde på under 100 mg / l kan den ønskede virkning af udfældning af BaSO-krystaller ikke opnås.4. Ved introduktion af slam over 300 mg / l vil der blive observeret en øget fjernelse af slampartikler med den behandlede affaldsmasse. Disse partikler, der kommer ind i efterbehandlingsanlæggene (14), vil føre til hurtig tilstopning af membranmoduler og en stigning i antallet af vasker, hvilket er forbundet med en stigning i driftsomkostninger. Med indførelsen af ​​overskydende aktiveret slam (9) reduceres varigheden af ​​sedimenteringen fra 6 timer til 1,5-2 timer.

Fra reaktionskammeret i trin II (6) sendes en blanding af affaldsvæske, reagenser og slam til sumperne af en fysisk-kemisk behandling af trin II (10), hvor BaSO-krystaller deponeres4 og siltpartikler. Det kemiske slam fra sedimentationstankerne i anden fase (10) pumpes ind i den kemiske slamopsamler (15), hvorfra den sendes til kammerfilterpressen (16) til dehydrering. Filtratet (17) med de mindste BaSO krystaller4, passeret under dehydrering af bundfaldet dannet ved II-rensningsfasen, vender tilbage til reaktionskammeret i II-trinnet (6) til anvendelse som krystallisationscentre. Dehydreret kemisk slam (18) fjernes fra USC-stedet og anbringes på lossepladsen. Indikatorer for parametre til fase II er vist i tabel 2.

Bemærk. 1. Ved udledning af spildevand til et fiskereservoir af den første kategori må den maksimalt tilladte koncentration af fosfater ikke overstige 0,6 mg / l.

2. Ved udledning af behandlet spildevand til en bysamler bør den resterende fosfatkoncentration ikke overstige 4,2 mg / l.

Opfindelsens form

1. Metoden til rensning af spildevand fra sulfater og fosfater, hvor spildevand efter fuldstændig biologisk behandling kommer til fysisk og kemisk behandling, der er beregnet til at fjerne fosfater og sulfater, kendetegnet ved, at udfældningen af ​​fosfater og sulfater udføres i to faser: i fase I deponeres phosphater ved at indtaste ferricchlorid FeCl3· 6H2 O med et lille overskud, såvel som adskillelsen af ​​bundfaldet i sumperne i det fysisk-kemiske rengøringsstadium I; i fase II udfælder sulfater som et uopløseligt salt af BaSO4, dannet som et resultat af at tilsætte spildevæske med pH = 4 til bariumchlorid-BaCl i den forsyrevæste med saltsyre 2· 2H2O i mængden 130-640 mg / l, når koncentrationen af ​​sulfater er 150-350 mg / l og aktivt slam i mængden fra 100 til 300 mg / l og filtrat med de mindste krystaller af BaSO4, opnået ved afvanding af slam dannet ved trin II-oprensning.

2. Fremgangsmåden ifølge p. 1, kendetegnet ved, at det aktiverede slam, der blev indført i fase II for spildevandsbehandling, taget fra biologiske behandlingsanlæg.

Fosfat spildevandsbehandling metode

Opfindelsen angår reagensfremgangsmåder til behandling af husholdnings- og industriaffald, nemlig rensning af spildevand fra fosfater og kan anvendes ved behandlings- og vandbehandlingstanker, især i biologiske spildevandsrensningsanlæg. Behandlingen af ​​fosforholdigt spildevand opnås i en industriel produceret aluminiumchloridopløsning - affald (spildevand) fra ethylbenzenproduktion, som er kendetegnet ved følgende indikatorer g / dm 3: aluminiumchlorid 1,5-8,2; fri saltsyre 1,1-48,0; pH 0,9-2,9. Aluminiumchloridopløsning før brug behandles med en opløsning af alkali, der bringer pH til 3,8-4,3, hvorefter den tilsættes til vand i en mængde på 1,0-3,2 dm 3 / m3 (i form af A1 +3-1, 6-5,0 mg / dm 3). Spildevandsbehandling og udfældning udføres ved pH 6,5-7,4. Anvendelsen af ​​en sådan aluminiumchloridopløsning til deponering af phosphater gør det muligt at opnå afklaret vand af god kvalitet, at bortskaffe produktionsaffaldet samt at forenkle og forbedre stabiliteten af ​​aflejringsprocessen og den efterfølgende biologiske behandlingsproces.

Opfindelsen angår reagensbehandling af husholdningsaffald og industrielt spildevand, nemlig behandling af spildevand fra fosfater og kan anvendes ved behandlings- og vandbehandlingstanker, især ved biologiske spildevandsrensningsanlæg (BOS).

Fosfor er et af de biogene elementer af særlig betydning i den biologiske cyklus, både i vandområder og i aktivt slam af biologiske behandlingsstationer. Med mangel på fosforforbindelser i vand hæmmer væksten og udviklingen af ​​vandflora og fauna, men deres overskud fører også til negative konsekvenser, der forårsager udvikling af eutrofieringsprocesser og forringelse af vandkvaliteten. Derfor er der i pressen om biologisk behandling af husholdningsaffald og industrielt spildevand til biofeedback et presserende behov for at reducere koncentrationen af ​​fosfater i det behandlede spildevand til de standarder, der er fastsat i sundhedsstandarder.

Fosforforbindelser i naturlige og spildevand er repræsenteret som orthophosphater, polyphosphater og organiske phosphorholdige forbindelser, hvor orthophosphater er den overvejende form.

Fosforsyre (medium styrke), der er tribasisk, er i stand til at danne tre typer af salte, for eksempel:

- NaH2PO4 primært natriumphosphat;

- na2HPO4 sekundært natriumphosphat;

- na3PO4 tertiært natriumphosphat.

Alle primære phosphater er letopløselige i vand, kun meget få af de sekundære og tertiære er opløselige, især natriumsalte (B.N. Nekrasov. Fundamentals of General Chemistry, bind 1, udgave 3. rev. : Chemistry, 1973, s. 440).

I farvande kan fosforforbindelser, både mineralske og organiske, være til stede i opløst, kolloid og suspenderet tilstand. Overgangen fra en form til en anden er forholdsvis let.

Spildevandsrensning udføres ved rensningsanlæg både med og uden brug af kemiske reagenser. Vandbehandling med koaguleringsmidler giver dig mulighed for at konvertere mineralske urenheder i en uopløselig form. Sådanne reagenser indbefatter calcium-, jern- og aluminiumsalte.

Metoden til spildevandsbehandling, karakteriseret ved forbedrede egenskaber ved separationen af ​​faste partikler, reduceret biologisk iltbehov (BHPK) i behandlet spildevand og øget fjernelse af nitrogen og phosphat, er beskrevet i US pat. RU 2148033, 7C02F 3/30. Fra pat. RU 2145942, 7C02F 1/52, 1/54, publ. 02.27.2000, nr. 6, er det kendt, at spildevandsbehandling udføres ved anvendelse af kalk og et hydrolyserende jern eller aluminiumsalt ved optimale pH-værdier. Metoden til spildevandsbehandling, herunder blanding af spildevand med aluminiumsulfat (12-20 mg / l) ved en given pH (6,5-7,6), er beskrevet i US pat. RU 2145575, 7C02F 1/52, publ. 02.20.2000, №5.

Til rensning af store mængder industriaffald ved hjælp af kemiske reagenser er et højt forbrug af knappe og dyre koaguleringsmidler karakteristiske, hvor produktionen ikke kun indebærer væsentlige materialomkostninger, men også miljøproblemer. På rengøringsstationerne er der et presserende behov for opførelse af reagensbrug og deres udstyr med specielt teknologisk udstyr, hvilket medfører høje rengøringsomkostninger på grund af høje materiale- og energikostnader.

Den nærmeste tekniske løsning ifølge den foreliggende opfindelse, fremgangsmåden beskrevet i US pat. RU 2151172, 7C12F 3/10, publ. 20.06.2000. №17. Essensen af ​​denne tekniske løsning er at fjerne suspenderede, kolloide og opløste organiske og mineralske urenheder ved koagulering ved udfældningsfasen med aluminiumhydroxid.

Et fælles træk ved opfindelsen er anvendelsen til sintring af partikler ved udfældningen af ​​et hydrolyserbart aluminiumsalt. Denne metode har de ovennævnte ulemper.

Den nærmeste metode til rensning af vand fra fosfater (ved prototype) er fremgangsmåden til ekstraktion af fosfater fra spildevand (DM), beskrevet i (V. A. Proskuryakov, L.I. Schmidt. Spildevandsbehandling i kemisk industri. Ed. Kemi, Leningradskoye afdeling, 1977, s.138). Essensen af ​​denne tekniske løsning ligger i deponeringen af ​​phosphat med aluminiumsulfat i et alkalisk medium. Rengøringseffektiviteten er 90-95%.

Ud over de ovennævnte ulemper er der i dette tilfælde en sekundær forurening af klaret vand med salte og ioner, da Et karakteristisk træk ved tekniske reagenser er deres høje indhold af ballast og en lille mængde af hovedstoffet (aktivt princip).

Opgaven med opfindelsen er:

- udvide rækken af ​​højt effektive, overkommelige og billige reagenser til udvinding af fosfater fra spildevand, samtidig med at der opretholdes en høj grad af vandrensning;

- forebyggelse af sekundær kontaminering af behandlet spildevand med salte og ioner indeholdt i anvendte reagensopløsninger

- reducere omkostningerne ved rengøring på grund af reduktion af materielle og energikostnader;

- forenkling og forbedring af procesens stabilitet

- kvalificeret brug af produktionsaffald.

Afskaffelsen af ​​disse mangler ved rensning af spildevand fra fosfater, herunder behandling af vand med et hydrolyserende aluminiumsalt, og opnåelse af det tekniske resultat er mulig på grund af det faktum, at som det hydrolyserende aluminiumsalt ved anvendelse af aluminiumchloridopløsning - affaldsproduktion af ethylbenzen, som er kendetegnet ved følgende indikatorer : aluminiumchlorid 1,5-8,2, fri saltsyre 1,1-48,0, pH 0,9-2,9 og før anvendelse behandles den med en opløsning af alkali, hvilket bringer pH til 3,8-4, 3 injiceres reagenset vand i mængden 1,0-3,2 dm 3 / m3 (i form af A1 +3 1,6-5,0 mg / dm3), og pH af det vand, som skal renses, varierer fra 6,5 ​​til 7,4.

Sammenligningsanalyse af prototypen og den foreliggende opfindelse viser, at et fælles træk er brugen af ​​hydrolyserende aluminiumsalt som en phosphatfældningsmiddel.

Forskellen i den foreslåede metode fra prototypen ligger i, at der som et aluminiumholdigt reagens til fosfatudfældning anvendes ethylbenzenproduktionsaffald - aluminiumchloridopløsning, der behandles med alkali til pH 3,8-4,3 før tilsætning til det rensede vand, er dosen af ​​reagens 1,0- 3,2 dm 3 / m3 (i form af Al +3 1,6-5,0 mg / dm 3), og pH af det behandlede vand varierer fra 6,5 ​​til 7,4.

Et særpræg ved dette reagens er, at det opnås under industrielle betingelser som et resultat af produktionen af ​​ethylbenzen under anvendelse af vandfrit aluminiumchlorid som katalysator og er et spildevand. Før de udledes i planteafvigende kloakker, behandles disse afløb med alkali for at overholde hygiejnestandarder for pH. Praksis har vist, at der er store omkostninger til materielle midler til alkalisering af affaldet og dets yderligere neutralisering.

Det blev foreslået at alkalisere aluminiumchloridopløsningen til en pH på 3,8-4,3, hvilket gør det muligt at opnå en opløsning af aluminiumhydroxyclorider med den almene formel Al (OH)nclm, hvor n = 1-5, m = 6-n. Alkalisk forbrug reduceres væsentligt.

Den foreslåede metode testes under laboratoriebetingelser. Den alkali-behandlede opløsning af aluminiumchlorid tilsættes til blandingen af ​​husholdnings-og kemiske kontaminerede fosforholdige spildevand, der kommer ind i de primære sedimentationstanke af biologiske rensningsanlæg i en mængde på 1,0-3,2 dm 3 / m3 (i form af Al +3 1,6-5, 0 mg / dm 3).

Til sammenligning behandles fosforholdigt vand med en opløsning af aluminiumsulfat, mængden af ​​reagens tilsat i form af A1 +3 er 2,0 mg / dm3 (24,7 mg / dm3 i Al2(SO4) 3 18 N2O).

Eksperimenterne simulerer processen med afregning af spildevand i aflejringstankerne af biofeedback, og de udføres som følger. Spildevandet blandes og hældes i målecylindre, hvorefter en beregnet alikvot af et eller andet reagens tilsættes. Alle prøver blandes grundigt og ensartet i 1-3 minutter og afregnes i 2 timer ved 18-22 ° C. Ved opløsningsprocessen kontrolleres kinetikken for udfældning af det dannede bundfald og efter 2 timer dekanteres det klarede vand fra sidstnævnte og analyseres.

Eksperimentelle data viser, at når de ovennævnte reagenser tilsættes til det rensede vand, observeres intensiv flokkulering, agglomerering af små partikler og udfældning af de dannede hydrolyseprodukter med forurenende stoffer, der er adsorberet på deres overflade (phosphater inklusive).

Effektiviteten af ​​udskillelsen af ​​phosphater fra behandlet med aluminiumchlorid (2,0 mg / dm3 ifølge Al +3) -vand er mindst 90 vægt%. Ved anvendelse af aluminiumchlorid i mængden 2,0 mg / dm 3 (ifølge A1 +3) varierer pH-værdien inden for de sundhedsnormer og er 6,9-7,4. En stigning i spildevandskoncentrationen af ​​dette reagens til 5 mg / dm 3 (ifølge Al +3) kræver ikke en justering af deres pH-værdi, der ligger i området fra 6,5 ​​til 7,2. Et positivt punkt ved anvendelse af en aluminiumchloridopløsning som reagens er en mere stabil vandrensningsproces. Den opnåede grad af rensning af spildevand fra fosfater ved anvendelse af affaldsproduktion synes at være ret acceptabelt, da deres restkoncentration i klaret vand er nødvendigt og tilstrækkelig til normal yderligere biologisk behandling af ovennævnte udløb. Den vellykkede udførelse af biokemisk spildevandsbehandling samt effektiv denitrifikation og dephosphatisering skyldes det faktum, at forholdet mellem BOD og koncentrationen af ​​nitrogen og fosfor i vandet, der behandles med det foreslåede reagens, opfylder kravene til sundhedsstandarder.

Dybden af ​​vandrensning fra fosfater med aluminiumsulfat (2,0 mg / dm3 ifølge Al +3) er mindst 97 vægt%. Ved anvendelse af aluminiumsulfat er en væsentlig ulempe imidlertid en dobbelt stigning i det klarede vand i koncentrationen af ​​sulfationer og det samlede saltindhold, et fald i pH-værdien i det klargjorte vand til 4,4-6,4, muligheden for overdosering af ovenstående reagens og destabilisering af vandrensningsprocessen. Tilsætningen af ​​aluminiumsulfat til det klarede vand i en mængde på mere end 2,0 mg / dm 3 (ifølge Al +3) uden at justere pH-værdien er heller ikke mulig siden Vandets pH falder til 4,3-5,7. Sidstnævnte er desuden ikke optimalt til deponering af fosfater.

Den foreslåede metode til rensning af spildevand fra fosfater giver dig mulighed for at:

- at udvide rækkevidden af ​​reagenser til udvinding af phosphater og for at opnå en høj rengøringsvirkning;

- eliminere behovet for komplekse, tidskrævende og dyre behandling (f.eks. centrifugering og opvarmning) affaldsproduktion før brug

- reducere materialomkostningerne ved behandling af affaldsproduktion og renset vand

- eliminere de ulemper, der er karakteristiske for reagenser, der traditionelt anvendes i vandbehandlingsprocesser, nemlig: reducere virkningen af ​​de reagenser, der anvendes på parametrene for sundhedsstandarder for det behandlede vand eliminere behovet for yderligere behandling (pH-justering) af det behandlede vand både i fase af fosfatudfældning og i fase med biologisk behandling; reducere sekundær kontaminering af det rensede vand med ingredienserne indeholdt i de anvendte reagenser;

- at forenkle og forbedre stabiliteten af ​​processen med fosfatudfældning og derefter processen med biologisk rensning af dette vand;

- Kassér produktionsaffald, hvor en værdifuld bestanddel anvendes i samme virksomhed.

Metoden til oprensning af spildevand fra phosphater, herunder behandling af vand med et hydrolyserende aluminiumsalt, kendetegnet ved, at en aluminiumchloridopløsning anvendes som et aluminiumholdigt reagensaffald af ethylbenzenproduktion, der er kendetegnet ved følgende indikatorer g / dm aluminiumchlorid 1,5-8,2; fri saltsyre 1,1-48,0; pH 0,9-2,9 og før brug behandles den med en opløsning af alkali, der bringer pH til 3,8-4,3 og derefter tilsættes til vand i en mængde på 1,0-3,2 dm 3 / m3 ( i forhold til A1 +3 - 1,6-5,0 mg / dm3) varierer pH-værdien af ​​det behandlede vand fra 6,5 ​​til 7,4.

Metoder til fjernelse af fosfater fra spildevand

  • biologiske,
  • fysisk og kemisk
  • og kemiske metoder

på forskellige stadier af spildevandsbehandling.

Biologisk fjernelse af fosfater fra spildevand produceres ved hjælp af biologiske metoder, hvor det aktiverede slam, der returneres til aerobisk biologisk behandling, udsættes for anaerob oxidation. Procentdelen af ​​udvinding af fosfater i dette tilfælde kommer til nitti procent. Hvis spildevandsbehandling udføres ved alternerende aerob og anaerob biokemisk oxidation, når rensningsgraden kun syv procent.

  • aluminiumsulfat
  • aluminium polyoxychlorid,
  • polyaluminiumchlorid,
  • såvel som sulfat
  • og jernchlorid.

I nærværelse af natriumhydroxid destabiliseres uopløselige phosphater i tilstanden af ​​en kolloid opløsning af polyvalente metalioner og sorberes på overfladen af ​​jern eller aluminiumhydroxidflager. Efter adskillelse af de suspenderede og flydende faser ved sedimentering eller flotation fjernes sorberede fosforforbindelser sammen med bundfaldet.

  • sorption på overfladen af ​​en blanding af granuleret aluminiumoxid og aluminiumsulfat;
  • indførelsen af ​​magnetisk materiale i det fosforholdige sediment og dets adskillelse fra vand under virkningen af ​​et magnetfelt;
  • voksende fosfatkrystaller ved anvendelse af krystallisationscentre og fjernelse af dem fra spildevandet.

Innovative måder at fjerne fosfater fra spildevand

Sektion: Mekanik af væske, gas og plasma

XI International Videnskabelig og Praktisk Konference "Videnskabeligt Forum: Tekniske, Fysiske og Matematiske Videnskaber"

Innovative måder at fjerne fosfater fra spildevand

INNOVATIVE METODER TIL AFFYLDNING AF FOSFATER FRA AFFLYDNINGSVAND

Ilia Chenskij

DSTU, Rusland, Rostov-til-Don

Sergey Rybnikov

DSTU, Rusland, Rostov-til-Don

Abstrakt. I løbet af det sidste årti er utrætteligt arbejde blevet udført blandt de videnskabelige samfund for at finde de bedste måder at fjerne fosfater fra spildevand på. Den videnskabelige artikel præsenterer en ny innovativ metode til vandrensning af fosfordannende forbindelser, som kan finde allestedsnærværende fordeling.

Abstrakt. I løbet af det sidste årti har det videnskabelige samfund arbejdet utrætteligt for spildevand. Dette er en ny, innovativ form for fosfordannende forbindelser, der kan finde bred fordeling.

Nøgleord: vandbehandling; forurening; fosfater; galvanisering.

Nøgleord: vandbehandling; forurening; fosfater; galvanisering.

I dag er det vand, der anvendes til fremstilling af forskellige produkter, på grund af den teknologiske udvikling, der udsættes for forurenende stoffer, der ændrer dets kemiske egenskaber og sammensætning. Hertil kommer, at den maksimalt tilladte koncentration (MPC) af behandlet spildevand, der udledes i reservoirerne, strammes. Ændringerne påvirket også fosforholdige stoffer indeholdt i behandlet husholdningsaffald.

Risunok.1. Maksimalt tilladte koncentrationsværdier for spildevand fra byområderne

Således er den aktuelle værdi 0,2 mg / l og er forbundet med forebyggelsen af ​​eutrofieringseffekten af ​​vandlegemer.

Den største anvendelse i dag, der tager sigte på fjernelse af fosforholdige elementer, findes i to metoder: henholdsvis biologisk og kemisk.

Grundlaget for den biologiske metode til fjernelse er rensningsteknologien med aktiveret slam indeholdende et betydeligt antal fosforabsorberende bakterier.

Når der skabes særlige forhold (i aerotanke) i spildevandsrensningsanlæg, for eksempel at flytte aktivt slam til en aerob zone efter at have været i de anaerobe og anoxidzoner, begynder disse bakterier at absorbere fosfor fra spildevand intensivt. Ved afslutningen af ​​den aerobiske zone fjernes en del af slamblandingen sammen med akkumulerede fosforforbindelser, og koncentrationen af ​​fosfor i spildevandet reduceres. Dette er en udbredt anvendelse på spildevandsrensningsanlæg, da det indebærer fjernelse af fosforforbindelser sammen med fjernelse af nitrogen og organiske forbindelser ved hjælp af nitrondenitrificeringsmetoder. På trods af de mange fordele ved biologisk fosforfjernelsesteknologi viser flere videnskabelige undersøgelser, at denne metode hjælper med at reducere fosforkoncentrationen i hjemmevand til værdier på 1,0-1,2 mg / l. For den biologiske metode er disse værdier begrænsende og skyldes slamets egenskaber [1].

På baggrund heraf kan vi konkludere, at opnåelsen af ​​en standard fosforkoncentration på 0,2 mg / l i renset vandflow og en reguleret MPC ikke er mulig.

At opnå en passende koncentration af phosphorholdige stoffer er mulig ved anvendelse af den kemiske værdi af fjernelsesmetoden baseret på samspillet mellem disse fosfater indeholdt i spildevandet og aluminium- eller jernsalte, der indføres i spildevandet i form af reagenser. På samme tid indebærer fosfatudfældning anvendelsen af ​​reagenser - FeCl3, FeSO4 og Al2 (SO4) 3 og fortsætter som følger.

Med jern (III) chlorid:

Med ferrisulfat (grønt salt):

Med aluminiumsulfat fortsætter reaktionen på samme måde som med jern:

Den væsentligste betingelse for gennemførelsen af ​​kemisk fjernelse af fosfor er bestemmelsen af ​​reagensens indgangssted og typen af ​​det anvendte stof.

På trods af opnåelsen af ​​fosforkoncentrationen i det behandlede spildevand i mængden 0,2 mg / l komplicerer den kemiske metode betydeligt den teknologiske proces af spildevandsbehandling og øger omkostningerne ved udstyrsoperationen.

Til dette formål træffes afgørende foranstaltninger for at finde nye måder at behandle fosfat fra spildevand på.

En af disse er den bio-galvaniske oprensningsmetode udviklet og patenteret af Mosvodokanal Research Institute Project (RF patent nr. 2075202). Metoden baseret på brugen af ​​biokorrosion kombinerer biologisk og kemisk fjernelse af fosfor. I dette tilfælde er leverandøren af ​​reagenser til afsætning af fosfor en biologisk proces, som forårsager metalkorrosion.

Naturen af ​​den bio-galvaniske metode til fjernelse af fosfater fra spildevand er som følger. Et inert fodermateriale, forstærket med metal, anbringes i slamblandingen i aerotanken. Under driften af ​​udstyret overlades ladematerialet med biofilm af aktiveret slam, hvor de i løbet af bakteriens vitale aktivitet ved at oxidere forureningen af ​​spildevand frembringer sure produkter og frigiver dem i det ydre miljø. Ved grænsefladen mellem biofilm og spildevand dannes en lokal zone med et aktivt surt medium. Som et resultat af den elektrokemiske reaktion i den lokale ison, ved biofilm-metal-grænsefladen, frigives en potentiel forskelform og metalioner, der fuldstændig binder nogle anioner. Som et resultat af metalopløsning i den lokale zone beriges vand med de tilsvarende ioner (kationer), der indtræder kemiske reaktioner med nogle anioner indeholdt i vand (PO43-, S2-, etc.). Som et resultat af disse kemiske transformationer dannes vanduopløselige salte, som falder ned. At komme ind i et neutralt miljø danner et overskud af metalioner et uopløseligt oxidhydrat, hvilket bidrager til implementeringen af ​​koagulationsprocessen. Når man når lave pH-værdier, dvs. med en høj koncentration af hydrogenioner, destruerer opløsninger intensivt stål. Ved pH-værdier over 9 sænkes korrosionsprocessen. I et surt medium (ved pH = 5) reagerer PO43-ion med jern, hvoraf resultatet dannes FERO4. Jernfosfat, uopløseligt i vand, der passerer fra surt til neutralt eller alkalisk, udfælder. Sammen med saltkoagulanterne i den bio-galvaniske metode beriges det behandlede vand ikke med sulfater og chlorider, og det resulterende bundfald sorberes af aktiveret slam. Samtidig observeres et fald i slamindekset og et fald i fjernelsen af ​​suspenderede stoffer fra den sekundære klarer. Yderligere undersøgelser har vist, at ved anvendelse af den biogalvaniske phosphatfjernelsesmetode øges oxidationsevnen af ​​biokemiske processer i luftningstanken med 2-3 gange. Dette bidrager ikke kun til gennemførelsen af ​​dyb behandling af spildevand fra næringsstoffer, men også til en betydelig reduktion i mængden af ​​beluftningsfaciliteter. Sammen med overskydende slam fjernes det udfældede fosfor fra det biologiske spildevandsbehandlingssystem til slambehandlingsanlæggene [2].

Ifølge resultatet af ovenstående følger det, at den biologiske metode tillader fjernelse af en begrænset mængde fosfor med overskydende aktivt slam (ca. 1,5% af dets masse på tørstoffet). Det er således umuligt at opnå en standard koncentration af fosfor i renset spildevand på 0,2 mg / l. Den beskrevne metode til fjernelse af biogalvanisk fosfor ved behandling af husholdningsaffald er et alternativ til reagensmetoden og involverer anvendelse af en galvanisk virkning som følge af nedsænkning i en inert luftningstank forstærket med metaltråd. Når dette reagens til afsætning af fosfor dannes af en biologisk proces, der forårsager metalkorrosion.

De udviklede teknologiske løsninger, der anvender den biogalvaniske metode, er udformet i projekterne af spildevandsbehandlingsanlæg med det formål at intensivere biokemiske processer og fjerne fosforforbindelser fra spildevand.