FI117618B - Procedure for removing ammonium from wastewater - Google Patents
Procedure for removing ammonium from wastewater Download PDFInfo
- Publication number
- FI117618B FI117618B FI20040201A FI20040201A FI117618B FI 117618 B FI117618 B FI 117618B FI 20040201 A FI20040201 A FI 20040201A FI 20040201 A FI20040201 A FI 20040201A FI 117618 B FI117618 B FI 117618B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- ammonium
- aqueous solution
- alkali metal
- chloride
- nitrogen
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
- C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
- C02F1/4674—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation with halogen or compound of halogens, e.g. chlorine, bromine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J49/00—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
- B01J49/50—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor characterised by the regeneration reagents
- B01J49/53—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor characterised by the regeneration reagents for cationic exchangers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Description
Menetelmä ammoniumin poistamiseksi jätevedestä - Förfarande för avlägs- nande av ammonium frän avloppsvatten 117618 ; . ^Method for removing ammonium from waste water - Förfarande för avlägs- Nande av ammonium frän avloppsvatten 117618; . ^
Esillä oleva keksintö koskee menetelmää ammoniumin poistamiseksi jätevedestä 5 kloorauksen avulla ammoniumin muuttamiseksi typpikaasuksi.The present invention relates to a process for removing ammonium from waste water 5 by chlorination to convert ammonia to nitrogen gas.
On tärkeää rajoittaa typpiyhdisteiden päästöjä, koska niillä on haitallinen vaikutus ympäristöön. Eri muotoisten typpiyhdisteiden liiallinen kuormitus, esimerkiksi nit-raattityppenä tai ammoniumtyppenä, on vahingollista kasveille, happamoittaa maaperän, aiheuttaa pintavesien rehevöitymistä, tai saa aikaan epämiellyttäviä ha-10 juja. Liiallinen typen tarjonta luonnontilaisille alueille voi muuttaa kasvillisuuden tasapainon, edistää kasvihuonekaasuna tunnetun typpioksiduulin haihtumista, ja saastuttaa pohjavesiä maaperään imeydyttyään. Esimerkiksi, samalla kuin ammo- | niumia sisältäviä teollisuusvesiä voidaan käyttää erityissovelluksissa, ne kuitenkin | syövyttävät metalleja. 5 15 Teollisuuden, maatalouden ja kunnallisten jätevesien käsittelyssä orgaaniset ja epäorgaaniset kiintoaineet poistetaan sedimentaatiolla, happea kuluttavat biokemialliset ja kemialliset aineet aktivoidulla lietemenetelmällä. Yleensä, vaikka jäte- | vesi on näiden käsittelyjen jälkeen jo hyvin puhdasta, on ammoniumtyppi yhä edelleen ongelma. Ammoniumtyppeä on vaikea poistaa jätevedestä, koska sen liukoi-It is important to limit the emissions of nitrogen compounds as they have a harmful effect on the environment. Excessive loading of various forms of nitrogen compounds, for example as nitrate nitrogen or ammonium nitrogen, is detrimental to plants, acidifies the soil, causes eutrophication of surface waters, or causes unpleasant ha-10. Excessive nitrogen supply to natural areas can alter the balance of vegetation, promote the evaporation of nitrous oxide, known as greenhouse gas, and pollute groundwater upon absorption into soil. For example, while ammo | industrial waters containing aluminum may be used for specific applications, however | corrosive to metals. 5 15 In the treatment of industrial, agricultural and municipal wastewater, organic and inorganic solids are removed by sedimentation, oxygen-consuming biochemical and chemical substances by an activated sludge process. Usually, even if the waste | since the water is already very clean after these treatments, ammonium nitrogen is still a problem. Ammonium nitrogen is difficult to remove from waste water because of its solubility
* * 20 suus veteen on suuri ja se on hyvin stabiili yhdiste ammoniakin muodossa. I* * 20 mouth water is large and is a very stable compound in the form of ammonia. I
* * * ' ·Γί/;; * · • · * · ·* * * '· Γί / ;; * · • · * · ·
On kehitetty erilaisia prosesseja ammoniumtypen ja ammoniakin poistamiseksi jä-tevesistä. Biologisia typenpoistomenetelmiä pidetään parempina olosuhteissa, --! "·, joissa jäteveden typpipitoisuus on suhteellisen alhainen ja niissä on vielä läsnä or- gaanista tai epäorgaanista ainesta. Toisaalta, jäteveden kohonnut typpipitoisuus ja *"* 25 matalat prosessilämpötilat suosivat kemiallisia typenpoistomenetelmiä.Various processes have been developed to remove ammoniacal nitrogen and ammonia from waste water. Biological nitrogen removal methods are preferred under conditions ... "· Where the nitrogen content of the effluent is relatively low and organic or inorganic material is still present. On the other hand, the elevated nitrogen content of the effluent and the low process temperatures *" * 25 favor chemical nitrogen removal methods.
:e:|: On tunnettua poistaa ammoniumtyppeä jätevesistä erilaisilla fysikaalisilla ja kerni- ^ :***: allisilla menetelmillä, kuten elektrodialyysi, käänteisosmoosi, strippaus, klooraus ja τ * · ioninvaihto. Näistä prosesseista jokaisella on etunsa ja varjopuolensa. Ioninvaihto lukuisine julkaistuine vaihtoehtoineen ja muunnoksineen on yleisin menetelmä.: e: |: It is known to remove ammoniacal nitrogen from wastewater by various physical and ceramic methods, such as electrodialysis, reverse osmosis, stripping, chlorination and τ * · ion exchange. Each of these processes has advantages and disadvantages. Ion exchange, with many published alternatives and modifications, is the most common method.
: : ...:: ...
I:. 30 loninvaihtimissa jäteveden sisältämä ammoniumtyppi adsorboidaan ioninvaihto- \’"t massaan, sellaiseen kuin zeoliittipedit. Adsorptio toimii hyvin ja zeoliittipetien arvi-I :. In ion exchangers, the ammonium nitrogen contained in the effluent is adsorbed to the ion-exchange mass, such as the zeolite beds. Adsorption works well and the
*** oitu elinaika on vähintään 5-7 vuotta. Kokonaiskustannukset adsorptiolle ovat hy- J*** Lifetime is at least 5-7 years. The total cost of adsorption is good
vin kohtuulliset. Kuitenkin, ioninvaihtomassa, kuten zeoliittipedit täytyy regeneroida • ! V ' 117618 2 säännöllisesti ja regeneroinen kokonaiskustannukset (se on käsittäen investoinnit) ovat ratkaisevia täydellisen NH4-poistoprosessin kilpailukyvylle. Useita regene-rointiprosesseja on kehitetty. Loppuun kulutettu ioninvaihtomassa voidaan regeneroida kemiallisesti tai biologisesti. Kemiallisessa regeneraatiossa ammoniumionit '$ 5 eluoidaan ioninvaihtomassasta alkaliseen suolaliuokseen, kuten alkalimetalliklori- * diliuokseen, esimerkiksi natriumkloridiliuokseen. Saatu ammoniumia sisältävä liuos voidaan saattaa strippauksen, lämpökäsittelyn tai kemiallisen käsittelyn alai- * seksi.vin reasonable. However, ion-exchange masses such as zeolite beds must be regenerated! V '117618 2 Regular and regenerative total cost (that is, including investment) is crucial to the competitiveness of a complete NH4 removal process. Several regeneration processes have been developed. The spent ion-exchange mass can be chemically or biologically regenerated. In chemical regeneration, ammonium ions $ 5 are eluted from the ion exchange mass to an alkaline saline solution such as an alkali metal chloride solution, for example sodium chloride solution. The resulting ammonium-containing solution may be subjected to stripping, heat treatment or chemical treatment.
Patentissa US 3 929 600 regenerointi suoritetaan antamalla alkalisen, alkalimetal-10 liklorideja sisältävän eluenttinesteen kiertää ioninvaihtomassalla, kuten zeoliitilla täytetyn pylvään läpi. Ammonium- ja kloridi-ioneja sisältävä nestemäinen eluaatti elektrolysoidaan ammoniumionin hajottamiseksi elektrolyysissä purkautuvan kloorin hapettavalla vaikutuksella. Elektrolyysissä tuotettu kaasuseos sisältää vetyä, f happea, typpeä, pienen määrän klooria, häviävän pienen määrän typpioksideja ja is 15 kloramiineja. Tämä kaasuseos saatetaan kosketukseen alkalimetallihydroksidia sisältävän säätönesteen kanssa kloorin ja typpioksidien absorboimiseksi. Alkalime- -f tallihydroksidi lisätään elektrolysoituun nesteeseen, joka kierrätetään ioninvaihtomassalla täytettyyn pylvääseen.In U.S. Pat. No. 3,929,600, regeneration is accomplished by allowing an alkaline alkali metal-chloride-containing eluent liquid to circulate through a column filled with an ion exchange mass such as zeolite. The liquid eluate containing the ammonium and chloride ions is electrolyzed to decompose the ammonium ion by the oxidizing effect of the chlorine discharged in the electrolysis. The gas mixture produced by electrolysis contains hydrogen, f oxygen, nitrogen, a small amount of chlorine, a negligible amount of nitric oxides, and islamines. This gas mixture is contacted with a control fluid containing an alkali metal hydroxide to absorb chlorine and nitrogen oxides. The alkali metal hydroxide is added to the electrolysed liquid, which is recycled to the column filled with ion-exchange pulp.
US 6 132 627:sta tunnetaan menetelmä ammoniumin kaltaisten typpiyhdisteiden | 20 poistamiseksi jätevedestä lisäämällä jäteveteen epäorgaanista kloridia sellaiseen "**! konsentraatioon asti, joka on alle stökiometrisen määrän suhteessa typpiyhdistei- t ... .# den hapettamiseen vaadittuun määrään, elektrolysoimalla klorideja sisältävä jäte- :*·.: vesi hypokloriitti-ionien muodostamiseksi, ja siirtämällä jätevesi elektrolyysistä va- * * rastosäiliöön, jossa typpiyhdisteet hapetetaan hypokloriitti-ioneilla, ja kloridi-ionit * * · .:. 25 regeneroidaan. Osittain käsiteltyä jätevettä voidaan kierrättää varastosäiliön ja h "··, elektrolyysisäiliön välillä. Seuraavaksi jätevesi saatetaan kosketukseen metalliper- } • · oksidikatalyytin kanssa reaktiopylväässä, joka peroksidikatalyytti edelleen pilkkoo . typpiyhdisteitä ja poistaa jäljellä olevat hypokloriitti-ionit jätevedestä.From US 6,132,627 a process is known for ammonium-like nitrogen compounds 20 to remove wastewater by adding inorganic chloride to the wastewater up to a concentration "**! Less than the stoichiometric amount relative to the amount required to oxidize the nitrogen compounds ... by electrolysis of waste containing chlorides: * ·: water to form hypochlorite ions, and transferring the wastewater from the electrolysis to a storage tank where nitrogen compounds are oxidized with hypochlorite ions, and chloride ions are regenerated. Partially treated wastewater can be recycled between the storage tank and the h "··, electrolysis tank. Next, the effluent is contacted with a metal peroxide catalyst in a reaction column which is further cleaved by the peroxide catalyst. nitrogen compounds and remove residual hypochlorite ions from the waste water.
• · · ' :5.' t · · '• · · ': 5.' t · · '
Kahdessa edellä käsitellyssä prosessissa typpiyhdisteitä sisältävä jätevesi on saa-.···. 30 tettu suoran elektrolyysin alaiseksi.In the two processes discussed above, wastewater containing nitrogen compounds is obtained. 30 under direct electrolysis.
• * ψ • * *• * ψ • * *
Patentin US 3 929 600 menetelmän yksi epäkohta on se, että elektrolyysikennos-sa ammoniumin hajottamisprosessin säätö ja optimointi ovat vaikeasti toteutetta-.···. vissa johtuen siitä tosiseikasta, että virtausnopeus elektrolyysikennon läpi on riip- • · tl puvainen regenerointinesteen virtausnopeudesta zeoliittipedin läpi. Myös pH:ta ja 35 viipymäaikaa on vaikea säätää suorassa elektrolyysissä. Zeoliitin regenerointisyk- • ' ' ' % 117618 3One disadvantage of the method of US 3,929,600 is that the adjustment and optimization of the ammonium decomposition process in the electrolytic cell is difficult to achieve. This is due to the fact that the flow rate through the electrolytic cell is dependent on the flow rate of the regeneration fluid through the zeolite bed. Also, pH and residence time are difficult to adjust by direct electrolysis. Zeolite Regeneration • '' '% 117618 3
Iin aikana suodatinpedistä ulosvirtaavan nesteen ammoniumpitoisuudessa on suuria vaihteluita ja suorassa elektrolyysissä on vaikea säätää tuotetun hypokloriitin määrä ammoniumin hajottamiseen tarvituksi määräksi. Suolan kohtuuttoman lisä-kuormituksen välttämiseksi jätevesilaitoksen viemärivesissä voidaan zeoliittipedit | 5 joutua huuhtelemaan vedellä suolaliuoksella tapahtuneen regeneroinen jälkeen.During the passage, there is a large variation in the ammonium content of the liquid flowing out of the filter bed, and in direct electrolysis it is difficult to adjust the amount of hypochlorite produced to the amount required to decompose the ammonium. Zeolite beds can be used to prevent undue additional salt loading in the sewage system's sewage | 5 need to rinse with water after regeneration with saline.
Käytetty huuhteluvesi täytyy ottaa regenerointikiertoon. Sellaisen matalan suolapitoisuuden omaavan veden suora elektrolyysi on ongelmallista.The used flushing water must be taken into the regeneration cycle. Direct electrolysis of such low salt water is problematic.
Yksi esillä olevan keksinnön tarkoitus on tarjota menetelmä, joka välttää edellä mainitut epäkohdat.One object of the present invention is to provide a method that avoids the above disadvantages.
10 Keksinnön mukaan on aikaansaatu menetelmä ammoniumin poistamiseksi am-moniumpitoisesta vesiliuoksesta, joka on saatu regeneroimalla ammoniumilla ladattua ioninvaihtomassaa kloridipitoista suolaa sisältävällä eluenttinesteellä, joka menetelmä käsittää vaiheen, jossa reaktoriin syötetään sanottu ammoniumpitoi- IAccording to the invention there is provided a process for removing ammonium from an aqueous ammonium solution obtained by regenerating an ammonium-charged ion-exchange mass with an eluent liquid containing a chloride-containing salt, comprising the step of feeding said ammonium-containing solution to the reactor.
nen vesiliuos tai ammoniakkipitoinen kondensaatti, joka kondensaatti on saatu | 15 strippaamalla sanottua ammoniumpitoista vesiliuosta ja poistamalla ammoniakki strippauskaasusta kondensaatiolla, ja erillinen alkalimetallihypokloriitin vesiliuos * ammoniumin/ammoniakin muuttamiseksi typpikaasuksi ja oleellisesti ammonium-vapaan poistovirran tuottamiseksi, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että osa reaktorin poistovirrasta palautetaan eluenttinesteenä ammoniumilla ladatun ionin- |f 20 vaihtomassan regeneraatioon.aqueous solution or condensate containing ammonia, obtained from By stripping said aqueous ammonium containing solution and removing ammonia from the stripping gas by condensation, and a separate aqueous solution of alkali metal hypochlorite * to convert ammonia / ammonia to nitrogen gas and to produce a substantially ammonium-free effluent, the process being characterized by
* * .···. Siis, keksinnön ensimmäisessä sovelluksessa menetelmä käsittää vaiheen, jossa • · m"‘. reaktoriin syötetään sanottu ammoniumpitoinen vesiliuos ja sanottu erillinen alka- limetallihypokloriitin vesiliuos ammoniumin muuttamiseksi typpikaasuksi.* *. ···. Thus, in a first embodiment of the invention, the process comprises the step of feeding to said reactor said aqueous ammonium-containing solution and said separate aqueous solution of an alkali metal hypochlorite to convert ammonium to nitrogen gas.
• · • · ·• · • · ·
Keksinnön toisessa sovelluksessa menetelmä käsittää vaiheen, jossa reaktoriin | 25 syötetään ammoniakkipitoinen kondensaatti, joka kondensaatti on saatu strippaamalla sanottua ammoniumpitoista vesiliuosta ja poistamalla ammoniakki strippaus-. kaasusta kondensaatiolla, ja sanottu erillinen alkalimetallihypokloriitin vesiliuos .···. ammoniakin muuttamiseksi typpikaasuksi. Ainakin osa strippauksesta peräisin f • · olevasta nesteestä voidaan palauttaa eluenttina ammoniumilla ladatun ioninvaih- * * · : 30 tomassan regeneraatioon.In another embodiment of the invention, the process comprises the step of: | 25 is fed an ammonia containing condensate obtained by stripping said aqueous ammonium solution and removing ammonia by stripping. gas by condensation, and said separate aqueous solution of alkali metal hypochlorite. to convert ammonia to nitrogen gas. At least some of the liquid from the stripping may be returned to the regeneration of ammonium-charged ion exchange * * ·: 30 as eluent.
• φ · • · * * ·• φ · • · * * ·
Alkalimetallihypokloriitin vesiliuos voidaan valmistaa paikan päällä (on-site) alkali- • · · ··*! metallikloridin vesiliuoksen suoralla elektrolyysillä. Siinä tapauksessa osa reaktorin poistovirrasta voidaan palauttaa alkalimetallikloridin vesiliuoksena elektrolyysiin. !* . 117618 ?An aqueous solution of alkali metal hypochlorite can be prepared on-site with alkaline • · · ·· *! by direct electrolysis of an aqueous metal chloride solution. In that case, part of the reactor effluent stream may be returned to the electrolysis as an aqueous alkali metal chloride solution. ! *. 117618?
Esillä olevan keksinnön mukaisesti on myös mahdollista ottaa alkalimetallihypoklo- riitin vesiliuos varastosäiliöstä. Siinä tapauksessa osa reaktorin poistovirrasta pa lautetaan eluenttinesteenä ammoniumilla ladatun ioninvaihtomassan regeneroin- 4 tiin. ΐ $ 5 Parempana pidetty ioninvaihtomassa sisältää zeoliittia. Zeoliitti voi olla kaupallisesti saatavilla olevaa zeoliittia käsittäen amerikkalaista, kreikkalaista, kuubalaista 4 tai australialaista klinoptiloliittia, saponiittia, phillipsiittia tai synteettistä zeoliittia.According to the present invention, it is also possible to take an aqueous solution of an alkali metal hypochlorite from a storage tank. In that case, part of the reactor effluent is returned as eluent liquid to regenerate the ammonium-charged ion exchange mass. 5 $ 5 Preferred ion-exchange mass includes zeolite. The zeolite may be a commercially available zeolite comprising American, Greek, Cuban 4 or Australian clinoptilolite, saponite, phillipsite or synthetic zeolite.
Kloridipitoinen suola on edullisesti natriumkloridi, alkalimetallihypokloriitti on edullisesti natriumhypokloriitti ja alkalimetallikloridi on edullisesti natriumkloridi. ? 10 Eluenttineste voi sisältää 20-75 g NaCI/l, edullisesti 50-60 g NaCI/l, tai vastaavia määriä toista alkalimetallikloridia. .¾The chloride-containing salt is preferably sodium chloride, the alkali metal hypochlorite is preferably sodium hypochlorite and the alkali metal chloride is preferably sodium chloride. ? The eluent liquid may contain 20-75 g NaCl / l, preferably 50-60 g NaCl / l, or equivalent amounts of the second alkali metal chloride. .¾
Mainittu ammoniumpitoinen vesiliuos voi sisältää 0,2-4 g ammoniumtyppeä/l, | r, edullisesti 0,4-2 g ammoniumtyppeä/l.Said aqueous ammonium solution may contain from 0.2 to 4 g of ammoniacal nitrogen per liter r, preferably 0.4-2 g ammonium nitrogen / l.
Seuraavat edut saavutetaan esillä olevan keksinnön menetelmällä.The following advantages are achieved by the process of the present invention.
15 Virtausnopeus elektrolyysilaitteen läpi on riippumaton regenerointinesteen virtausnopeudesta ioninvaihtomassan läpi ja perustuu siihen, että ammoniumin hajotta- § misprosessin olosuhteiden säätö ja optimointi ovat helposti suoritettavissa. Optimi prosessiolosuhteiden ja helpomman prosessihallinnan vuoksi muodostuu vähem- * * .···, män sellaisia ei-toivottuja sivutuotteita, jotka mitä todennäköisimmin täytyy poistaa • · 20 regenerointinesteestä ennen kuin neste voidaan käyttää uudelleen ioninvaihto-massan regeneroinnissa.The flow rate through the electrolysis device is independent of the flow rate of the regeneration fluid through the ion exchange mass and is based on the fact that the control and optimization of the conditions of the ammonia decomposition process are easily accomplished. Due to optimum process conditions and easier process control, less unwanted by-products are formed which are most likely to be removed from the · · 20 regeneration fluid before it can be reused in the ion-exchange pulp regeneration.
• * • * ·*· 4t*:* Esillä olevan keksinnön erillisessä reaktorissa on pH:ta ja viipymäaikaa helppo ,| säätää. pH ja viipymäaika ovat molemmat tärkeitä muuttujia prosessiolosuhteiden optimoinnissa.• * • * · * · 4h *: * In a separate reactor of the present invention, pH and residence time are easy, | adjust. pH and dwell time are both important variables in optimizing process conditions.
• « · 25 Esillä olevan keksinnön mukaan on mahdollista jäljestää hypokloriittisäiliö elektro- f • · ’·;·* lyysireaktorin ja ammoniumin hajottamisreaktorin välille. Sellainen säiliö toimii se- kä vedyn poistoastiana että puskurisäiliönä, joka mikä tahansa hetki antaa mah- .·**. dollisuuden päästä käsiksi oikeaan määrään hypokloriittia, joka tarvitaan erillises- • · · *. sä ammoniumin hajottamisreaktorissa optimaalisille prosessiolosuhteille. Hypoklo- **· ·*" 30 riittisäiliö tekee myös mahdolliseksi pienempikokoisen elektrolyysilaitteen käytön jaAccording to the present invention, it is possible to simulate a hypochlorite tank between an electrolysis reactor and an ammonium decomposition reactor. Such a container serves as both a hydrogen removal vessel and a buffer tank which, at any given moment, provides a · **. • · · * to get the right amount of hypochlorite needed separately. in an ammonium decomposition reactor for optimal process conditions. The Hypoclo ** · · * "30 Capacity Tank also allows the use of a smaller electrolysis device and
*···* optimaaliset prosessiolosuhteet elektrolyysissä. I* ··· * optimal process conditions for electrolysis. I
5 1176185, 117618
Seuraavassa esillä olevaa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin viitaten liitettyyn kuvaan, jossa kuva 1 on virtausdiagrammi havainnollistaen tämän keksinnön yhden edullisen so- iThe present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying figure, in which Figure 1 is a flow chart illustrating one preferred embodiment of the present invention.
velluksen. Iapplications. I
5 Ammonium poistetaan jätevedestä syöttämällä jätevesi läpi zeoliittipedin 1, jossa ammonium adsorboituu rakeiselle zeoliitille. Ammoniumilla ladattu zeoliittipeti 1 on 'f: regeneroitava säännöllisesti. Ammoniumilla ladattu zeoliittipeti 1 regeneroidaan syöttämällä natriumkloridi-regenerointiliuosta 2 zeoliittipedin läpi. Regenerointi-liuoksen 2 pH on noin 9 ja natriumkloridin konsentraatio on noin 20-75 g per litra.Ammonium is removed from the wastewater by feeding the wastewater through the zeolite bed 1 where the ammonium is adsorbed onto the granular zeolite. The ammonium-charged zeolite bed 1 must be regenerated regularly. The ammonium-charged zeolite bed 1 is regenerated by feeding sodium chloride regeneration solution 2 through the zeolite bed. The pH of the regeneration solution 2 is about 9 and the concentration of sodium chloride is about 20-75 g per liter.
10 Zeoliittipedistä lähtevä eluaattiliuos 3 sisältää ammoniumia ja sen natriumkloridipi-toisuus on vähentynyt. Sanottu ammoniumpitoinen eluaatti 3 sisältää noin 0,2-4 g ammoniumtyppeä/l. Eluaatti 3 syötetään sitten taitepistekloorausreaktoriin 4. Nat-riumhypokloriittiliuos 5, joka on tuotettu puskurisäiliöllä varustetussa elektrolyysi- f kennossa 6, syötetään myös reaktoriin 4. Reaktorissa 4 natriumhypokloriitti reagoi 15 ammoniumin kanssa muodostaen typpikaasua 7 ja natriumkloridia. Reaktorista 4 f lähtevä oleellisesti ammoniumvapaa natriumkloridiliuos 8 voidaan syöttää varastosäiliöön 9, josta osa 10 kierrätetään regenerointiliuoksena zeoliittipetiin 1. Toinen osa 11 voidaan kierrättää elektrolyysikennoon 6. Tarvittaessa prosessiin lisätään ΐThe eluate solution 3 from the zeolite bed contains ammonium and its sodium chloride content is reduced. Said ammonium-containing eluate 3 contains about 0.2-4 g of ammoniacal nitrogen per liter. The eluate 3 is then fed to the refractive point chlorination reactor 4. The sodium hypochlorite solution 5 produced in the electrolysis cell 6 provided with the buffer tank is also fed to the reactor 4. In the reactor 4, the sodium hypochlorite reacts with ammonia to form nitrogen gas 7 and sodium chloride. The substantially ammonium-free sodium chloride solution 8 leaving reactor 4f can be fed to storage tank 9, of which part 10 is recycled as regeneration solution to zeolite bed 1. The second part 11 can be recycled to electrolytic cell 6. Add ΐ
MM
natriumkloridia. t 20 Seuraavassa keksintöä kuvaillaan seuraavilla esimerkeillä • · ' Λγ, *··of sodium chloride. The invention will now be illustrated by the following examples • · '·γ, * ··
Esimerkki 1 • · • · · • · · .···, Autoklaaviin, jonka tilavuus on 2,0 I ja joka oli varustettu magneettisekoitinlaitteel- "·, la, laitettiin 1000 ppm ammoniumioneja (NH4+), 2,2 g natriumhydroksidia (NaOH) ja 1800 g vettä. Autoklaavi oli ilmakehän paineessa. Reaktori lämmitettiin 25 °C **·* 25 lämpötilaan ja natriumkloriittia (NaCIO; 7 painoprosenttinen) syötettiin reaktoriin nopeudella 1,2 g/min. 4 tunnin ajanjakson aikana NH4+ :n määrä putosi 1 ppm:ään.Example 1 An autoclave of 2.0 L volume equipped with a magnetic stirrer was charged with 1000 ppm of ammonium ions (NH4 +), 2.2 g of sodium hydroxide (NaOH). ) and 1800 g of water The autoclave was pressurized to atmospheric pressure The reactor was heated to 25 ° C ** · * 25 and sodium chlorite (NaCl 10; 7 wt%) was charged to the reactor at 1.2 g / min over a 4 hour period. ppm.
* · · %* · ·%
Esimerkki 2 f ··· • · * : Samalla tavalla reaktoriin laitettiin 1100 ppm:ää NH4+-ioneja, 144 g NaCI:a ja s,..! 1800 g vettä. 1,25 tunnin ajanjakson aikana reaktoriin syötettiin NaCIO:a (7 paino- § 30 prosenttinen) nopeudella 4,5 g/min, samoin myös NaOH:a (5 painoprosenttinen) * syötettiin nopeudella 1,25 g/min. NH4+ :n määrä putosi 4 ppm:ään. * • · -ίδ • · · " Γ ··Example 2 f ··· • · *: In the same manner, 1100 ppm NH4 + ions, 144 g NaCl and s, .. were added to the reactor. 1800 g of water. For a period of 1.25 hours, NaCIO (7 wt.% 30%) was charged to the reactor at 4.5 g / min, as was NaOH (5 wt.%) * At 1.25 g / min. The amount of NH4 + dropped to 4 ppm. * • · -ίδ • · · "Γ ··
Claims (9)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20040201A FI117618B (en) | 2004-02-10 | 2004-02-10 | Procedure for removing ammonium from wastewater |
PCT/FI2005/000085 WO2005075355A2 (en) | 2004-02-10 | 2005-02-10 | Process of removal of ammonium from waste water |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20040201A FI117618B (en) | 2004-02-10 | 2004-02-10 | Procedure for removing ammonium from wastewater |
FI20040201 | 2004-02-10 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20040201A0 FI20040201A0 (en) | 2004-02-10 |
FI20040201A FI20040201A (en) | 2005-08-11 |
FI117618B true FI117618B (en) | 2006-12-29 |
Family
ID=31725683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20040201A FI117618B (en) | 2004-02-10 | 2004-02-10 | Procedure for removing ammonium from wastewater |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI117618B (en) |
WO (1) | WO2005075355A2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010066344A1 (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-17 | Uhde Gmbh | Removal of ammonia nitrogen, ammonium nitrogen and urea nitrogen by oxidation with hypochlorite-containing solutions from exhaust air in plants for producing ammonia and urea |
DK2902368T3 (en) * | 2010-11-17 | 2016-10-03 | Technion Res & Dev Foundation | PHYSICAL AND CHEMICAL PROCEDURE FOR THE REMOVAL OF NITROGENIC COMPOUNDS FROM RECYCLED AQUACULTURE SYSTEMS |
DE102011018252B4 (en) | 2011-04-20 | 2018-10-25 | Privatinstitut für Klärtechnik GmbH | Process for the physico-chemical treatment of ammonium-containing waters |
JP6331145B2 (en) * | 2014-11-26 | 2018-05-30 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | Ammonia treatment system |
CN114853229A (en) | 2016-03-08 | 2022-08-05 | 技术研究及发展基金有限公司 | Sterilization and removal of nitrogen species from saltwater aquaculture systems |
CN105836837A (en) * | 2016-05-10 | 2016-08-10 | 上海电力学院 | Removing device and removing method for ammonia nitrogen in wastewater and contaminated water body |
EP3623347A1 (en) | 2018-09-17 | 2020-03-18 | Yara International ASA | Method for removing a contaminant from wastewater from an industrial plant and a system for performing such method |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3732164A (en) * | 1971-08-30 | 1973-05-08 | Administrator Of The Environme | Nitrogen removal from waste water by breakpoint chlorination |
JPH06285368A (en) * | 1992-09-09 | 1994-10-11 | Tookemi:Kk | Regenerating method of zeolite for removing ammonia |
JPH09206745A (en) * | 1996-02-05 | 1997-08-12 | Kurita Water Ind Ltd | Treatment of ammonium ion-containing water |
DE19724515A1 (en) * | 1997-06-11 | 1998-12-17 | Hoelter Heinz | Purification of water contaminated with ammonia |
DE19853182A1 (en) * | 1998-11-19 | 2000-05-25 | Univ Dresden Tech | Removal of ammonium and/or ammonia from saline aqueous solution, e.g. sewage or other waste liquor, involves electrolysis at constant pH in a divided cell in the presence of chloride |
GB0126458D0 (en) * | 2001-11-03 | 2002-01-02 | Accentus Plc | Ammonia removal |
-
2004
- 2004-02-10 FI FI20040201A patent/FI117618B/en not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-02-10 WO PCT/FI2005/000085 patent/WO2005075355A2/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20040201A0 (en) | 2004-02-10 |
FI20040201A (en) | 2005-08-11 |
WO2005075355A3 (en) | 2005-10-13 |
WO2005075355A2 (en) | 2005-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Liu et al. | Alleviating the burden of ion exchange brine in water treatment: From operational strategies to brine management | |
US20110250123A1 (en) | Methods and apparatus for producing the halogen dioxide, chlorine dioxide, by ion exchange | |
WO2005075355A2 (en) | Process of removal of ammonium from waste water | |
Dixon et al. | The Effect of Sulfur‐Based Reducing Agents and GAC Filtration on Chlorine Dioxide By‐products | |
US20080289972A1 (en) | Method of Purifying an Aqueous Solution | |
US20150353401A1 (en) | Water recovery system for use in confined spaces | |
EP3938320B1 (en) | Method for softening swimming pool and bathing pool water | |
KR102101320B1 (en) | Process for treating reverse-osmosis with an on-site producing biocide and apparatus thereof | |
Rivera-Utrilla et al. | New technologies to remove halides from water: an overview | |
Mugwili et al. | An update on sustainabilities and challenges on the removal of ammonia from aqueous solutions: A state-of-the-art review | |
ES2266443T3 (en) | ELIMINATION OF NITRATE. | |
CN204644026U (en) | A kind of device adopting PhotoelectrochemicalTechnique Technique to remove ammonia nitrogen in water | |
CN104163526B (en) | A kind of pH that regulates strengthens the method for nitrosamine precursor in ion exchange removal water | |
US20160289093A1 (en) | A process for removing urea from water | |
JP2022016897A (en) | Water recovery method and water recovery device | |
JP5142462B2 (en) | Water purification device and water purification method | |
Zhang | Ammonia Removal from Mining Wastewater by Ion-Exchange Regenerated by Chlorine Solutions | |
CN104891717A (en) | Method and apparatus for removing ammonia nitrogen in water by utilizing photoelectrochemical technology | |
EP0987221B1 (en) | Method of purification of salt solutions for electrolysis by removing iodine- and/or silicate anions by anion exchange, using zirconium hydroxide as anion exchanger | |
von Gunten | Chemical oxidation processes | |
JP3876808B2 (en) | Nitrogen compound-containing water treatment apparatus and treatment method | |
KR100654424B1 (en) | Disposing method of waste gas comprising urea and ammonia | |
US20060049118A1 (en) | Method of disinfection in water treatment | |
JP2003135927A (en) | Method and apparatus for treating exhaust gas | |
JP4436183B2 (en) | Iodine ion removal process and electrolysis process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 117618 Country of ref document: FI |
|
MM | Patent lapsed |