CS257632B1 - Způsob čištění odpadních vod - Google Patents

Abstract

Řešení se týká čistění odpadních vod s obsahem špatně usaditelných koloidních a suspendovaných látek sedimentací, po předchozím dávkování suspenze s obsahem hydratovaných oxidů železa a síranu vápenatého, vzniklé neutralizací kyselých síranových odpadních· vod. Velikost krystalů dihydrátu síranu vápenatého v dávkované suspenzi je převážně řádově větší, než ve vodě čištěné. Tím se dosáhne vyhovujícího vyčistění odpadní suspenze s velmi malými částicemi, řádově převážně v desetinách mikrometrů, pouhou sedimentací.

Description

Vynález se týká čistění odpadních vod s obsahem kolidních a špatně usaditelných suspendovaných látek sedimentací po předchozím dávkování suspenze, vzniklé neutralizací kyselých síranových odpadních vod s obsahem hydratovaných oxidů kovů například železa a dihydrátu síranu vápenatého. .

Odpadní vody s obsahem koloidních a suspendovaných látek se většinou čistí čiřením. Klasická technologie spočívá v dávkování koagulačního činidla, případné úpravě pH, flokulaci a separaci suspenze.

Při tomto způsobu čistění je známo dávkování klasických koagulačních prostředků jako je chlorid železitý, síran hlinitý nebo hlinitan sodný. Výroba těchto činidel je příliš drahá a je jich nedostatek. Používají se především pro úpravu pitné vody a vody pro energetické a průmyslové účely.

Dále je známo čiření pomocí zelené skalice. Toto čiřidlo je laciné. Potíže však mohou vzniknout při přípravě a rozpouštění zelené skalice. Jsou způsobené tak zvaným spékáním zelené skalice.

Je známo i použití chloridosíranu železitého, který vzniká oxidací zelené skalice chlorem. Nevýhodou jsou komplikace při chloraci síranu železnatého a neodstatek chloru.

Pro čištění zasolených nebo slabě kyselých odpadních vod je také známo použití gelu kyseliny křemičité jako pomocného koagulačního prostředku. Nevýhodou je doprava, skladování a dávkování tohoto činidla.

Z dalších pomocných koagulačních prostředků je známo dávkování bentonítu, kaolinu, mletého vápence a dalších. Tyto látky se používají jako zatěžkávadla v kombinaci s klasickými koagulačními prostředky, kterých je nedostatek.

Je známo také čistění odpadních vod s obsahem suspendovaných a koloidních látek, při němž se jako koagulační činidlo používá promývací voda z praní termických železítých pigmentů. Toto koagulační činidlo je zředěné a jeho využití je výhodné pouze v místě jeho produkce.

Rovněž je známo čistění odpadních vod pomocí organických vysokomolekulárních látek různých obchodních názvů. Nevýhodu je jejich vysoká cena.

Čiřením dle uvedených postupů, případně ve směsi s jinými odpadními vodami, se čistí i síranové odpadní vody s obsahem krystalického CaSO^ . 2 H^O ve vodní suspenzi, jako jsou například odpadní vody z mokrého čistění spalných plynů, vznikajících při výrobě průmyslového sádrovce, nebo oplachové vody s obsahem krystalického CaSO^ . 2 f^O.

Žádný z těchto způsobů není vhodný pročištění síranových odpadních voď s obsahem kolidních a suspendovaných látek, jako je krystalický CaSO^ . 2 í^O. Dihydrát síranu vápenatého ve vodní suspenzi je většinou ve formě velmi jemných jehličkovitých krystalů a kapalná fáze je nasycena síranem vápenatým. Velmi jemná suspenze jako například úlet, který prošel suchým odprášením spalných plynů, zachycený při mokrém čistění spalných plynů, vznikajících při výrobě průmyslového sádrovce, obsahuje převážně dihydrát síranu vápenatého a hydratované oxidy železa a dalších kovů, jako je například titan, hliník, mangan, hořčík a jiné. Délka sádorvcových krystalů je ve většině případů menší, než 0,6 jun, šířka 0,01 až 0,06 ^m. Kon3 centrace takového supenze se pohybuje převážně v rozmezí 2 az 4 kg/m , přičemž suspenze obsahuje 50 až 75 % CaSO^ . 2 řÍ2° ^v sušině a 5 až 14 % hydratovaných oxidů železa v sušině, vyjádřeno jako Fe^O-^· Teplota suspenze se pohybuje převážně v rozmezí 60 až 80 °C.

Po smíchání síranových odpadních vod s obsahem CaSO^ . 2 ^0 ve vodní supenzi, s jinými odpadními vodami, které jsou čištěny Čiřením a nejsou nasyceny síranem vápenatým, dochází k rozpouštění krystalického dihydrátu síranu vápenatého.

Čířená odpadní voda se obohatí síranem vápenatým v roztoku, čímž dochází ke zvyšování solnosti čištěných odpadních vod. Při tom je známo, že síran vápenatý tvoří snadno přesycené roztoky a za přítomnosti velmi malých částic CaSO^ . 2 které jsou přítomny v čištěné odpadní suspenzi, například z mokrého čistění spalných plynů vznikajících při výrobě průmyslového sádrovce se nedosáhne rovnovážného stavu koncentrace síranu vápenatého v roztoku ani po několika hodinovém míchání.

Prostá sedimentace síranových odpadních vod z mokrého čistění spatných plynů, vznikajících při sušení průmyslového sádrovce, které obsahují koloidní a velmi jemné špatně sedimentující látky, nebyla rovněž úspěšná. K vyčistění těchto odpadních vod sedimentací v provozně přijatelné době vůbec nedochází.

Je znám také postup čistění síranových odpadních vod s nízkým obsahem pevné fáze krystalického síranu vápenatého ve směsi s jinými odpadními vodami o vysoké koncentraci suspenze, separací pevné fáze, například na kalolisech. Při tomto způsobu čistění odpadních vod dochází k ředění koncentrované suspenze, čímž klesá efektivnost strojní separace a zvyšují se provozní náklady.

Proto byly hledány cesty, jak omezit zasolování odpadních vod při jejich čistění a případně omezit zatěžování strojní separace balastní vodou , která je přiváděna zředěnou suspenzí a zvýšit efektivnost strojní separace.

Bylo nalezeno, že síranové odpadní vody s obsahem koloidních a suspendovaných látek, jako jsou například odpadní vody z mokrého čistění spalných plynů, vznikajících při sušení průmyslového sádrovce, je možno s vysokou účinností čistit prostou sedimentací po předchozím dávkování suspenze hydratovaných oxidů železa ve směsi se sádrovcem, vzniklé neutralizací kyselých síranových odpadních vod.

K tomuto účelu se s výhodou využije odpadní síranová voda s nízkým obsahem suspenze, jako jsou například úkapy, oplachová a čistící voda, vznikající při strojním odvodňování sádorovcových neutralizačních kalů. Tato odpadní supenze je ve většině případů nasyceným roztokem síranu vápenatého a obsah pevné fáze v ní je ve většině případů dostačující k zachycení koloidních a špatně sedimentujících látek v čištěné odpadní vodě.

Výhodou postupu čistění odpadních vod podle vynálezu je snížení solnosti čiřených odpadních vod, z nichž se vyčlení odpadní vody s obsahem krystlického CaSO^ . 2 H^O a zvýšení výkonu strojní separace sádrovcových neutralizačních kalů, z nichž se oddělí zředěné čistící a oplachové suspenze.

Čištěná odpadní voda je nasycený roztok síranu vápenatého. Rovněž dávkovaná odpadní suspenze úkapů, oplachovaných a promývacích vod je nasycena síranem vápenatým. Ten se již za daných podmínek dále nerozpouští a netvoří již přesycené roztoky. Je proto účelné zvýšit koncentraci suspenze neutralizačních kalů v dávkované suspenzi tak, aby byl trvale dávkován několikanásobek množství suspenze hydratovaných oxidů železa ve směsi se sádrovcem, které je třeba k zachycení koloidních a suspendovaných látek v čištěné odpadní vodě. Potřebné množství dávkované suspenze se ureí zahušfovacími pokusy, například ve skleněných válcích.

Vysoké dávky suspenze hydratovaných oxidů železa ve směsi se sádrovcem, vzniklé neutralizaci kyselých síranových odpadních vod, k čištěné suspenzi nejsou účelné. Dochází přitom ke zvyšování množství sespenze vracené ke strojnímu zahušťování a snižuje se množství vyčištěné odpadní vody, odtékající ze sedimentace přímo do recipientu.

Při čistění síranových odpadních vod s obsahem špatné sedimentujících koloidních a suspendovaných látek sedimentací po předchozím dávkování síranové odpadní vody s obsahem hydratovaných oxidů železa a krystalického sádrovce v množství odpovídajícím dvoj až trojnásobku potřebného množství, podle zahušťovacích pokusů, dojde k dostatečnému vyčistění odpadní vody a dostatečnému zahuštění suspenze ve většině případů již po 60 minutách. Zahušťování směsi čištěné a zahušťované suspenze po jejich promíchání je při dostatečném přebytku dávkované suspenze shodné s průběhem zahušťování samotné dávkované suspenze. Spatně sedimentu jící koloidní a suspendované látky v čištěné odpadní vodě průběh zahušťování směsi prakticky neovlivní.

Příklad provedení

Odpadní suspenze z mokrého čistění spalných plynů vznikajících při výrobě průmyslového sádrovce, které je instalováno jako druhý stupen po suchém odprášení spalných plynů v cyklonech, obsahovala 3,6 g/1 nerozpustných látek. V pevné fázi bylo obsaženo 75,4 % CaSO^ . 2 H₂O a 14,8 % hydratovaných oxidů železa, vyjádřeno jako Fe^O-j* Částice CaSO^ . 2 H^O byly ve formě velmi jemných jehličkovitých krystalků a neobsahovaly téměř žádné srostlice. 90 %

Částic mělo délku menší, než 0,6 _zum a šířku v rozmezí 0,01 až 0,05 ^um. Koncentrace síranu vápenatého v roztoku byla 2 080 mg/1.

Dávkovaná odpadní suspenze úkapů, oplachů a čistění zařízení strojního odvodňování sádrovcových neutralizačních kalů, z nichž je vyráběn průmyslový sádrovec, měla koncentraci pevné fáze 10,8 g/1. V sušině pevné fáze bylo obsaženo 69,2 % CaSO^ . 2 H₂O a 9,8 % hydratovaných oxidů železa, vyjádřeno jako P^^ev^žně ve formě hydratovaného oxidu železnatého.

Částice dihydrátu síranu vápenatého tvořily převážně srostlice a obsahovaly % částic do 5 ^im % částic v rozmezí 5 až 63 jim 22 % částic v rozmezí 63 až 250 ^im % částic bylo větších než 250 μτη

Po 120 minutách sedimentace směsi obou druhů odpadních vod, jejíž počáteční koncentrace suspenze byla 7,2 g/1, došlo k zahuštění suspenze na 60 g/1. Sediment byl oddělen od čiré kapaliny ostrým rozhraním.

K vyčistění sádrovcové odpadní vody z mokrého čistění spalných plynů, vznikájícidh při sušení průmyslového sádrovce, bez přídavku suspenze oplachové a čistící vody, sedimentaci za stejných podmínek vůbec nedošlo.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob čistění odpadních vod □ obsahem koloidních a špatně usaditelných suspendovaných látek za případného přídavku organických koagulantů nebo pomocných koagulačních prostředků sedimentací a následným zpracováním pevné fáze, vyznačený tím, že do čištěných odpadních vod se jako koagulační činidlo dávkuje suspenze vzniklá neutralizací kyselých síranových odpadních vod s obsahem hydratovaných oxidů kovů, například železa a krystalického dihydrátu síranu vápenatého, s výhodou ve formě zředěné suspenze, například oplachových a čistících odpadních vod.