CS216039B1

CS216039B1 - A method for the combined oxidation of ferrous compounds to chlorine and ozone compounds for chemical treatment of drinking water and apparatus for carrying out this process

Info

Publication number: CS216039B1
Application number: CS124879A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Jarusek; Zdenek Novak
Original assignee: Zdenek Jarusek; Zdenek Novak
Priority date: 1979-02-23
Filing date: 1979-02-23
Publication date: 1982-10-29

Abstract

Železnatá sůl ve vodném roztoku) s výhodou 95% z množství použitého k úpravě vody, se nejdříve zoxiduje chlórem a zbývající část železnaté soli se dooxiduje ozónem přidávaným tak, že jeho koncentrace v připravovaném roztoku je nejméně 0,1 mg/1, přičemž k likvidaci zbytkového ozónu v ozónovaném vzduchu se použije rovněž roztok železnaté sloučeniny.Ferrous salt in aqueous solution) preferably 95% of the amount used for water treatment, is first oxidized with chlorine and the remaining part of the ferrous salt is further oxidized with ozone added so that its concentration in the prepared solution is at least 0.1 mg/1, while a solution of the ferrous compound is also used to destroy residual ozone in the ozonized air.

Description

Tento vynález se týká kombinované oxidace železnatých sloučenin na sloučeniny železité chlórem a ozónem při chemické úpravě pitné vody a zařízení k provádění tohoto způsobu.The present invention relates to the combined oxidation of ferrous compounds to ferric compounds with chlorine and ozone in the chemical treatment of drinking water and to an apparatus for carrying out the process.

K oxidaci sloučenin železnatých na železité, příkladně síranu železnatého, se používá několik způsobů, z nichž nejrozšířenější je oxidace chlórem nebo vzdušným kyslíkem v alkalickém prostředí. Použití jiných oxidačních prostředků, jako např. magnanistanu draselného nebo peroxidu vodíku, má tu nevýhodu, že je finančně nákladné nehledě na to, že tyto technologické hmoty jsou omezeně k dispozici. U chlóru, který se používá s přebytkem k oxidaci železnatých sloučenin na železité nejčastěji při chemické úpravě povrchových vod na pitné, je však nebezpečí vzniku fyziologicky závadných chlorovaných uhlovodíků v upravované vodě, které jsou jednou z příčin onemocnění rakovinou. Tyto kancerogenní látky vznikají reakcí mezi volným chlórem a původními organickými sloučeninami ve vodě přítomnými, které se dnes dostávají vlivem znečištění z moderního životního prostředí prakticky do všech povrchových zdrojů pitných vod.Several methods are used to oxidize ferrous compounds to ferric compounds, for example ferrous sulphate, the most common being the oxidation with chlorine or air oxygen in an alkaline environment. The use of other oxidizing agents such as potassium permanganate or hydrogen peroxide has the disadvantage that it is costly despite the limited availability of these process materials. However, chlorine, which is used with excess to oxidize ferrous compounds to ferric compounds most commonly in the chemical treatment of surface water for drinking, is at risk of developing physiologically harmful chlorinated hydrocarbons in the treated water, which are one of the causes of cancer. These carcinogenic substances are formed by the reaction between free chlorine and the original organic compounds present in water, which nowadays reach virtually all surface sources of drinking water due to pollution from the modern environment.

Výše uvedené nedostatky nemá způsob kombinované oxidace železnatýcb sloučenin na sloučeniny železité chlórem a ozónem při chemické úpravě pitné vody podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že železnatá sůl ve vodném roztoku, s výhodou 95% z množství použitého k úpravě vody, se nejdříve zoxiduje chlórem a zbývající část železnaté soli se dooxiduje ozónem přidávaným tak, že jeho koncentrace v připravovaném roztoku je nejméně 0,1 mg/1, přičemž k likvidaci zbytkového ozónu v ozónovaném vzduchu se použije rovněž roztok železnaté sloučeniny?The above drawbacks do not have the method of combined oxidation of ferrous compounds to chlorine and ozone compounds in the chemical treatment of drinking water according to the invention, which consists in the fact that the ferrous salt in aqueous solution, preferably 95% of the amount used for water treatment, is first oxidized chlorine and the remaining part of the ferrous salt is oxidized by ozone added so that its concentration in the prepared solution is at least 0.1 mg / l, while the iron compound solution is also used to dispose of residual ozone in the ozone air?

Předmět vynálezu je rovněž zařízení k provádění výše uvedeného způsobu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z rozpuštěcí nádrže spojené potrubím přes dávkovači čerpadlo s chloroxidérem, do nějž ústí též potrubí z dávkovače chlóru a z nějž vystupuje potrubí do horní části směšovače, přičemž do spodní části směšovače ústí potrubí z ozonizátoru a vystupuje z ní potrubí k místu dávkování připraveného roztoku do upravované vody, a z horní části směšovače vystupuje potrubí ústící do spodní části skrápěče. Do horní části skrápěče ústí potrubí vedené přes cirkulační čerpadlo z další nádrže pro roztok síranu železnatého, z níž je vedeno i potrubí přes dávkovači čerpadlo do horní části směšovače a přepouštěcí potrubí do rozpouštěcí nádrže. K horní části skrápěče je připojeno též čidlo ozónu.The present invention is also an apparatus for carrying out the above process, which consists of a dissolution tank connected by a line via a metering pump to a chloroxide, into which also a line from a chlorine dispenser opens and from which the line exits into the top of the mixer, part of the mixer opens the piping from the ozonator and exits the piping to the point of dispensing the prepared solution into the treated water, and from the top of the mixer the piping extends into the bottom of the sprayer. Into the upper part of the scrubber is a pipe led through a circulation pump from another tank for ferrous sulphate solution, from which a pipe is led through a metering pump to the top of the mixer and a transfer line to the dissolution tank. An ozone sensor is also connected to the top of the sprayer.

Výhodou způsobu a zařízení podle vynálezu je, že se dosáhne plného zoxidování soli železnaté na železltou, aniž by roztok soli obsahoval přebytek chlóru, který způsobuje vznik fyziologicky závadných sloučenin v upravované vodě.An advantage of the method and apparatus of the invention is that the full oxidation of the ferrous salt to the ferrous salt is achieved without the salt solution containing an excess of chlorine which causes the formation of physiologically harmful compounds in the treated water.

PříkladExample

Příklad zařízení podle vynálezu je schematicky zakreslen na obrázku 1. Rozpouštěcí nádrž 1 pro přípravu síranu železnatého je přes dávkovači čerpadlo 2 spojena potrubím s chloroxidérem 3, do nějž ústi též potrubí z dávkovače chlóru 4 a z nějž vystupuje potrubí do horní části směšovače 5. Do spodní části směšovače £ ústí potrubí z ozonizátoru 6 a vystupuje z ní potrubí £ k místu dávkování připraveného roztoku do upravované vody; z horní části směšovače £ vystupuje potrubí ústící do spodní části skrápěče £). Do horní části skrápěče 8 ústí potrubí vedené přes cirkulační čerpadlo 10 z další nádrže £ pro roztok síranu železnatého, z níž je vedeno i potrubí přes dávkovači čerpadlo 12 do horní části směšovače 5 a přepouštěcí potrubí do rozpouštěcí nádrže 1. K horní části skrápěče £ je připojeno též čidlo oZÓnu 11.An example of a device according to the invention is schematically depicted in Figure 1. The solubilization tank 1 for the preparation of ferrous sulphate is connected via a metering pump 2 to a chloroxide 3, into which also a piping from the chlorine dispenser 4 flows. a portion of the mixer 6 opens a line from the ozonator 6 and exits a line 6 to the point of dispensing the prepared solution into the treated water; from the top of the mixer 6 a pipe extends into the bottom of the sprayer 6). Into the upper part of the scraper 8 a pipe runs through a circulation pump 10 from another ferrous sulphate solution tank 8, from which also the pipe through a metering pump 12 is led to the top of the mixer 5 and a transfer line to the dissolution tank 1. OZONE sensor 11 is also connected.

Provoz popsaného zařízení k provádění způsobu podle vynálezu probíhá takto: Roztok síranu železnatého připravený v rozpouštěcí nádrži 1 se odměřuje dávkovacím čerpadlem 2 a přivádí do chloroxidéru 3, do něhož je současně zaveden ve formě chlorované vody chlór odměřovaný dávkovačem chlóru 4 tak, aby se zoxidovala převážná část síranu železnatého, s výhodou 95%.The operation of the described apparatus for carrying out the process according to the invention proceeds as follows: The ferrous sulphate solution prepared in the dissolution tank 1 is metered by the metering pump 2 and fed to the chloroxide 3 into which chlorine metered by the chlorine metering unit 4 is simultaneously introduced. a portion of ferrous sulfate, preferably 95%.

Takto chlórem zoxidovaný roztojr síranu železnatého je převáděn do horní části směšovače 5, protéká tímto šměšovačem sheíra dolů a v opáčeném směru stoupá ve formě bublin ozonovaný vzduch připravovaný v ozonizaicrřu 6. Množství přiváděného ozónu je nastaveno tak, aby v roztoku odtékajícím ze spodní části směšovače byl analyticky prokazatelný obsah ozónu v mezích 0,1 0,2 mg/1. Takto připravený roztok je odváděn potrubím £ k místu dávkování do upravované vody. Vzduch se zbytkovým obsahem, ozónu je z horní části směšovače 5 odváděn zbývajícím přetlakem do skrápěče 8, do jehož horní části je zaústěn av ní rozstřikován roztok síranu železnatéhoThe chlorine-oxidized ferrous sulphate melt is transferred to the top of the mixer 5, the sheir mixer flows downward and the ozonated air prepared in the ozonizer 6 rises in the opposite direction in the form of bubbles. an analytically demonstrable ozone content of 0,1 0,2 mg / l. The solution thus prepared is drained into the water to be treated via line 6 to the dosing point. The air with residual ozone content is discharged from the top of the mixer 5 by the remaining overpressure into the scrubber 8, into which the ferrous sulphate solution opens and is sprayed into it.

/./<s ο odebíraný z nádrže 9 cirkulačním čerpadlem 10. Přiváděný roztok stéká po přepážkách skrápěče 8 do jeho spodní části a odtéká zpět do nádrže 2· ^Do spodní části skrápěče ji ze směěovače 5 přiváděný vzduch s případným obsahem zbytkového ozónu proudí skrápěčem vzhůru, přičemž je ozón spotřebováván k oxidaci skrápěného roztoku síranu železnatého. Koncentrace zbytkového ozónu ve vzdbchu opouštějícím skrápěč 8 je sledována čidlem 11. Vzestup koncentrace signalizuje vyčerpání deoxidační kapacity roztoku v nádrži 2 ^a nutnost přepojení cirkulačního čerpadla 10 na paralelní nádrž s čerstvým roztokem síranu železnatého. Zoxidovaný roztok síranu může být bud přepuštěn do nádrže Jl nebo vydávkován přímo z nádrže 9 dávkovacím čerpadlem 12.ο /./<s withdrawn from the tank 9, a circulation pump 10. The feed liquor flows down counters 8 trickle into the lower part thereof and flows back to the tank 2 · ^To the lower part of her směěovače recirculating supply air 5 with a possible content of residual ozone flowing upwardly trickling wherein the ozone is consumed to oxidize the scrubbed ferrous sulfate solution. The concentration of residual ozone in the air leaving the scrubber 8 is monitored by the sensor 11. The increase in concentration indicates the exhaustion of the deoxidation capacity of the solution in the tank 2 ^{and the} necessity to switch the circulation pump 10 to a parallel tank with fresh ferrous sulphate solution. The oxidized sulphate solution can either be discharged into the tank 11 or dispensed directly from the tank 9 by the metering pump 12.

Dle stupně zoxidování tohoto roztoku se buď přidává ještě potřebné množství chlóru nebo se roztok dooxidovává pouze ozónem.Depending on the degree of oxidation of this solution, either the required amount of chlorine is added or the solution is only oxidized with ozone.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Process for the combined oxidation of ferrous compounds to ferric compounds with chlorine and ozone in the chemical treatment of drinking water, characterized in that the ferrous salt in an aqueous solution, preferably 95% of the amount used for the treatment of water, is first oxidized with chlorine and it is oxidized by ozone added in such a way that its concentration in the prepared solution is at least 0.1 mg / l, and a ferrous compound solution is also used to destroy residual ozone in the ozone air.

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it consists of a dissolution tank (1) connected by a line via a metering pump (2) with a chloroxide (3), into which also a line from a chlorine dosing unit (4) flows. piping to the upper part of the mixer (5), into which the piping from the ozonator (6) flows into and out of the piping (1f) to the point of dosing the prepared solution into the treated water, scraper (8), into the upper part of which flows the piping through the circulation pump (10) from the tank (9) for the ferrous sulphate solution, from which the piping is also led through the metering pump (12) to the upper part of the mixer (5) and into the dissolution tank (1), and an ozone sensor (11) is also connected to the top of the sprayer (8).