FI117618B - Procedure for removing ammonium from wastewater - Google Patents

Procedure for removing ammonium from wastewater Download PDF

Info

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
Application number
FI20040201A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20040201A (en
FI20040201A0 (en
Inventor
Donald Jonasson
Original Assignee
Kemira Oyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kemira Oyj filed Critical Kemira Oyj
Priority to FI20040201A priority Critical patent/FI117618B/en
Publication of FI20040201A0 publication Critical patent/FI20040201A0/en
Priority to PCT/FI2005/000085 priority patent/WO2005075355A2/en
Publication of FI20040201A publication Critical patent/FI20040201A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI117618B publication Critical patent/FI117618B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • C02F1/4674Treatment 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J49/00Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
    • B01J49/50Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor characterised by the regeneration reagents
    • B01J49/53Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor characterised by the regeneration reagents for cationic exchangers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/281Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/16Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/16Regeneration of sorbents, filters

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)

1. Förfarande för avlägsnande av ammonium frän en ammoniumhaltig vatten-lösning, som erhällits genom att regenerera en ammoniumladdad jonbytarmassa med en elueringsvätska innehällande ett kloridhaltigt sait, vilket förfarande omfat- 5 tar ett steg där man inmatar nämnda ammoniumhaltiga vattenlösning eller ett am-moniakhaltigt kondensat, som erhällits genom att strippa nämnda ammoniumhaltiga vattenlösning och avlägsna ammoniak fran strippningsgasen genom kon-densering, och en separat vattenlösning av alkalimetallhypoklorit i en reaktor för överföring av ammonium/ammoniak tili kvävegas och för producering av ett vä- | 10 sentligt ammoniumfritt utflöde, kännetecknat av att ätminstone en del av utflödet frän reaktorn äterförs som elueringsvätska tili regenereringen av den ammo· niumladdade jonbytarmassan. $A process for removing ammonium from an ammonium-containing aqueous solution obtained by regenerating an ammonium-charged ion exchange mass with an elution liquid containing a chloride-containing site, comprising a step of feeding said ammonium-containing aqueous solution or an ammonium-containing aqueous ammonium solution. obtained by stripping said ammonium-containing aqueous solution and removing ammonia from the stripping gas by condensation, and a separate aqueous solution of alkali metal hypochlorite in a reactor for transferring ammonium / ammonia to nitrogen gas and producing a hydrogen | The ammonium-free effluent is characterized by the fact that at least part of the effluent from the reactor is recycled as elution liquid for the regeneration of the ammonium-charged ion exchange mass. $ 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att vattenlösningen av aika- limetallhypoklorit produceras pa plats genom direkt elektrolys av en vattenlösning 15 av alkalimetallklorid.Process according to claim 1, characterized in that the aqueous metal hypochlorite solution is produced in situ by direct electrolysis of an aqueous solution of alkali metal chloride. 3. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat av att en del av utflödet frän reaktorn äterförs tili elektrolysen som vattenlösningen av alkalimetallklorid.Process according to claim 2, characterized in that part of the effluent from the reactor is fed back to the electrolysis as the aqueous solution of alkali metal chloride. 4. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att vattenlösningen av alkalimetallhypoklorit tas fran en lagringsbehällare. ····· • * ·Λί' .***. 204. A process according to claim 1, characterized in that the aqueous solution of alkali metal hypochlorite is taken from a storage container. ····· • * · Λί '. ***. 20 5. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att ätminstone en del av .·]’· vätskan frän strippningen äterförs som elueringsvätska tili regenereringen av den • · · m'..[ ammoniumladdade jonbytarmassan. * · ..li*5. A process according to claim 1, characterized in that at least part of the liquid from the stripping is returned as an eluent liquid for the regeneration of the ammonium charged ion exchange mass. * · ..Li * 6. Förfarande enligt vilket som heist av patentkraven 1-5, kännetecknat av att i jonbytarmassan innehäller zeolit. 256. A process as claimed in claims 1-5, characterized in that the ion-exchange mass contains zeolite. 25 7. Förfarande enligt vilket som heist av patentkraven 1-6, kännetecknat av att det kloridhaltiga saltet är natriumklorid, alkalimetallhypokloriten är natriumhypoklo- • · **:*’ rit, och alkalimetallkloriden är natriumklorid.Process according to one of claims 1-6, characterized in that the chloride-containing salt is sodium chloride, the alkali metal hypochlorite is sodium hypochlorite, and the alkali metal chloride is sodium chloride. ·** • · ♦ • ® · .···. 8. Förfarande enligt patentkrav 7, kännetecknat av elueringsvätskan innehäller *1* 20-75 g NaCI/l, företrädesvis 50-60 g NaCI/l. *·· ··** .**·. 30· ** • · ♦ • ® ·. ···. The process according to claim 7, characterized by the elution liquid containing * 1 * 20-75 g NaCl / l, preferably 50-60 g NaCl / l. * ·· ·· **. ** ·. 30 9. Förfarande enligt vilket som heist av patentkraven 1-8, kännetecknat av att | nämnda ammoniumhaltiga vattenlösning innehäller 0,2-4 g ammoniumkväve/l, företrädesvis 0,4-2 g ammoniumkväve/l.A method according to any one of claims 1-8, characterized in that | said ammonium-containing aqueous solution contains 0.2-4 g of ammonium nitrogen / l, preferably 0.4-2 g of ammonium nitrogen / l.
FI20040201A 2004-02-10 2004-02-10 Procedure for removing ammonium from wastewater FI117618B (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8398945B2 (en) * 2008-12-12 2013-03-19 Thyssenkrupp 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
CA3016844C (en) 2016-03-08 2023-09-26 Technion Research & Development Foundation Limited Disinfection and removal of nitrogen species from saline 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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005075355A3 (en) 2005-10-13
FI20040201A (en) 2005-08-11
WO2005075355A2 (en) 2005-08-18
FI20040201A0 (en) 2004-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dahab Treatment alternatives for nitrate contaminated groundwater supplies
US3929600A (en) Process of removing ammoniacal nitrogen from waste water
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
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
EP3938320B1 (en) Method for softening swimming pool and bathing pool water
CN204644026U (en) A kind of device adopting PhotoelectrochemicalTechnique Technique to remove ammonia nitrogen in water
ES2266443T3 (en) ELIMINATION OF NITRATE.
US20160289093A1 (en) A process for removing urea from water
JP2022016897A (en) Water recovery method and water recovery device
Mugwili et al. An update on sustainabilities and challenges on the removal of ammonia from aqueous solutions: A state-of-the-art review
JP5142462B2 (en) Water purification device and water purification method
Zhang Ammonia Removal from Mining Wastewater by Ion-Exchange Regenerated by Chlorine Solutions
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
KR100654424B1 (en) Disposing method of waste gas comprising urea and ammonia
JP2003135927A (en) Method and apparatus for treating exhaust gas
JP4436183B2 (en) Iodine ion removal process and electrolysis process
WO2023228169A1 (en) Selective treatment of nitrate for brine regeneration
Wagholikar et al. Eliminating cyanide species from aqueous matrices: An overview on some physical-chemical and nano-based techniques
CN104891717A (en) Method and apparatus for removing ammonia nitrogen in water by utilizing photoelectrochemical technology
RU2160711C1 (en) Method of treatment of sewage waters of urea production process

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 117618

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed