CS257632B1

CS257632B1 - Waste water treatment method

Info

Publication number: CS257632B1
Application number: CS866932A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Tesar; Karel Safar
Original assignee: Stanislav Tesar; Karel Safar
Priority date: 1986-09-26
Filing date: 1986-09-26
Publication date: 1988-05-16
Also published as: CS693286A1

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.The solution concerns the purification of wastewater containing poorly settleable colloidal and suspended substances by sedimentation, after prior dosing of a suspension containing hydrated iron oxides and calcium sulfate, formed by neutralization of acidic sulfate wastewater. The size of the calcium sulfate dihydrate crystals in the dosed suspension is mostly an order of magnitude larger than in the purified water. This achieves satisfactory purification of the waste suspension with very small particles, mostly in the order of tenths of micrometers, by sedimentation alone.

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. .The present invention relates to wastewater treatment containing sedimentary and poorly settable suspended solids by sedimentation after prior suspension dosing resulting from the neutralization of acid sulphate wastewater containing hydrated metal oxides such as iron and calcium sulphate dihydrate. .

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.Waste water containing colloidal and suspended substances is mostly purified by clarification. Conventional technology consists of dosing the coagulating agent, eventually adjusting the pH, flocculating and separating the suspension.

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.Dosage of conventional coagulants such as ferric chloride, aluminum sulfate or sodium aluminate is known in this purification process. The production of these agents is too expensive and scarce. They are used primarily for the treatment of drinking water and water for energy and industrial purposes.

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.It is also known to clarify using green vitriol. This clarifier is cheap. However, difficulties may arise in the preparation and dissolution of green vitriol. They are caused by the so-called sintering of green vitriol.

Je známo i použití chloridosíranu železitého, který vzniká oxidací zelené skalice chlorem. Nevýhodou jsou komplikace při chloraci síranu železnatého a neodstatek chloru.It is also known to use ferric chloride sulphate, which is formed by oxidation of green vitriol with chlorine. Disadvantages are complications in the chlorination of ferrous sulfate and lack of chlorine.

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.It is also known to use a silica gel as a coagulation aid for the purification of saline or weakly acidic waste water. The disadvantage is the transport, storage and dosing of this agent.

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.Other coagulation aids are known for dosing bentonite, kaolin, ground limestone and others. These substances are used as loaders in combination with conventional coagulation agents which are deficient.

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.It is also known to treat waste water containing suspended and colloidal substances in which washing water from the washing of thermal ferric pigments is used as a coagulating agent. This coagulating agent is diluted and its use is advantageous only at the place of production.

Rovněž je známo čistění odpadních vod pomocí organických vysokomolekulárních látek různých obchodních názvů. Nevýhodu je jejich vysoká cena.It is also known to treat wastewater with organic high molecular weight substances of various trade names. The disadvantage is their high price.

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.Clarification according to the above mentioned processes, possibly in a mixture with other waste waters, also treats sulphate waste waters containing crystalline CaSO4. 2 H 2 O in an aqueous suspension, such as waste water from the wet scrubbing of combustion gases resulting from the production of industrial gypsum, or rinse water containing crystalline CaSO 4. 2 f ^ 0.

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.Neither of these methods is suitable for the purification of sulphate effluents containing collide and suspended substances such as crystalline CaSO4. 2 i ^ O. The calcium sulfate dihydrate in the aqueous suspension is usually in the form of very fine needle-like crystals and the liquid phase is saturated with calcium sulfate. A very fine suspension, such as a flue gas that has undergone dry dedusting of combustion gases, trapped in the wet scrubbing of combustion gases produced in the manufacture of industrial gypsum, consists predominantly of calcium sulfate dihydrate and hydrated oxides of iron and other metals such as titanium, aluminum, manganese, magnesium and other. The length of the gypsum crystals is in most cases less than 0.6 µm, width 0.01 to 0.06 µm. The concentration of such supernatant is predominantly in the range of 2 to 4 kg / m, the suspension containing 50-75% CaSO4. Ri2 2 ° ^{in the} dry state and 5 to 14% hydrated iron oxides in the dry state, expressed as Fe ^ O ^ · suspension temperature varies predominantly in the range 60-80 ° 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.After mixing the sulphate waste waters containing CaSO4. 20 in water suppression, with other effluents that are purified by clarification and are not saturated with calcium sulfate, dissolve crystalline calcium sulfate dihydrate.

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.The clarified waste water is enriched with calcium sulfate in the solution, thereby increasing the salinity of the treated waste water. It is known that calcium sulfate forms readily supersaturated solutions and in the presence of very small CaSO4 particles. 2 which are present in the purified waste slurry, for example from the wet scrubbing of the combustion gases resulting from the production of industrial gypsum, the equilibrium state of the calcium sulfate concentration in the solution is not reached even after stirring for several hours.

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.The simple sedimentation of sulphate effluents from the wet scrubbing of the gaseous gases produced during the drying of industrial gypsum, which contain colloidal and very fine poorly settling substances, was also not successful. The treatment of these waste waters by sedimentation does not occur at all within an operationally acceptable time.

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.It is also known to purify low solids sulfate waste water of crystalline calcium sulfate in admixture with other high suspension waste water by solid phase separation, for example on filter presses. This wastewater treatment process dilutes the concentrated suspension, thereby reducing the efficiency of the machine separation and increasing the operating costs.

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.Therefore, ways have been sought to reduce the salinity of wastewater during their treatment and possibly to reduce the ballast water loading of the machine separation, which is supplied by the diluted suspension and to increase the efficiency of the machine separation.

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.It has been found that sulphated effluents containing colloidal and suspended solids, such as waste gases from the wet scrubbing of combustion gases resulting from the drying of industrial gypsum, can be cleaned with high efficiency by simple sedimentation after previously dosing the hydrated iron oxide slurry mixed with gypsum. resulting from the neutralization of acid sulphate waste water.

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.For this purpose, low-sludge effluent sulphate water, such as, for example, leakage, rinse and purification water, produced by machine dewatering of the gypsum neutralization sludge is preferably used. This waste suppression is in most cases a saturated solution of calcium sulfate and the solids content is in most cases sufficient to trap colloidal and poorly sedimenting substances in the treated waste water.

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.An advantage of the waste water treatment process according to the invention is the reduction of the salinity of the clarified waste water from which the waste water containing crystalline CaSO4 is separated. 2 H 2 O and increased mechanical separation performance of the gypsum neutralization sludge from which the diluted cleaning and rinsing suspensions are separated.

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.Purified waste water is a saturated solution of calcium sulfate. Also the dosed waste suspension of the dripping, rinsing and washing waters is saturated with calcium sulfate. It no longer dissolves under given conditions and does not form supersaturated solutions. It is therefore expedient to increase the concentration of the neutralization sludge suspension in the metered suspension so that several times the amount of hydrated iron oxide slurry mixed with gypsum is required to trap the colloidal and suspended solids in the treated waste water. The required amount of the dispensed suspension is purified by thickening experiments, for example in glass cylinders.

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.High doses of hydrated iron oxide slurry mixed with gypsum resulting from the neutralization of acid sulphate effluents are not useful for the purified slurry. Thereby, the amount of suppensation returned to the machine thickening increases and the amount of treated waste water flowing from the sedimentation directly into the recipient is reduced.

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.In the treatment of sulphate effluents containing poorly settling colloidal and suspended solids by sedimentation after prior dosing of sulphate effluents containing hydrated iron oxides and crystalline gypsum in an amount corresponding to two to three times the required amount, according to the concentration experiments in most cases already after 60 minutes. The thickening of the mixture of the cleaned and thickened suspension after mixing is consistent with the thickening of the dosed suspension itself, with sufficient excess of the dosed suspension. Slightly precipitating colloidal and suspended substances in the treated waste water practically do not affect the thickening of the mixture.

Příklad provedeníExemplary embodiment

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 %The waste slurry from the wet scrubbing of combustion gases resulting from the production of industrial gypsum, which is installed as a second stage after dry dedusting of the combustion gases in cyclones, contained 3.6 g / l of insoluble matter. The solid phase contained 75.4% CaSO4. 2 H ₂ O and 14.8% of hydrated iron oxides, expressed as Fe? O? 2 H 2 O were in the form of very fine needle-like crystals and contained almost no coolant. 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.Particles have a length less than 0.6 microns and _a width in the range 0.01 to 0.05 microns. The concentration of calcium sulfate in the solution was 2080 mg / L.

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.The metered waste suspension of the gutters, rinses and cleaning of the gypsum neutralization sludge mechanical dewatering equipment from which industrial gypsum is produced had a solid phase concentration of 10.8 g / l. The solids solids contained 69.2% CaSO4. 2 H ₂ O and 9.8% of hydrated iron oxides, expressed as P ^ ^ev ^ harvest in the form of hydrated iron oxide.

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 μτηThe calcium sulfate dihydrate particles were predominantly composite and contained% particles up to 5 µm% particles in the range of 5 to 63 µm and 22% particles in the range 63 to 250 µm% of the particles were greater than 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.After 120 minutes of sedimentation of the mixture of both types of waste water, the initial suspension concentration of which was 7.2 g / l, the suspension was concentrated to 60 g / l. The sediment was separated from the clear liquid by a sharp interface.

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.The gypsum wastewater from wet scrubbing of the combustion gases, generated during the drying of industrial gypsum, without the addition of rinsing and purification water slurries, was not cleaned at all under the same conditions.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Method of waste water treatment □ with content of colloidal and poorly settable suspended substances with possible addition of organic coagulants or coagulation aids by sedimentation and subsequent treatment of solid phase, characterized in that a suspension formed by neutralization of acid sulphate waste water containing hydrated metal oxides, for example iron and crystalline calcium sulfate dihydrate, preferably in the form of a dilute suspension, for example rinsing and purification waste water.