HU201893B - Process for chemical removing nitrate and nitrite content of waters - Google Patents
Process for chemical removing nitrate and nitrite content of waters Download PDFInfo
- Publication number
- HU201893B HU201893B HU442284A HU442284A HU201893B HU 201893 B HU201893 B HU 201893B HU 442284 A HU442284 A HU 442284A HU 442284 A HU442284 A HU 442284A HU 201893 B HU201893 B HU 201893B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- water
- nitrate
- chemical
- nitrite
- pref
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Description
A találmány tárgya eljárás és berendezés vizek (pl. felszínivíz, ivóvíz, talajvíz, rétegvíz, szennyvíz) nitrát és/vagy nitrit tartalmának eltávolítására.The present invention relates to a process and an apparatus for removing nitrate and / or nitrite from water (e.g., surface water, drinking water, groundwater, groundwater, waste water).
Az utóbbi néhány évtizedben az ivóvíz céljára szolgáló nyersvizekben jelentős mértékben emelkedett a nitrát töménysége. A növekedés egyik oka az, hogy az ivóvíz-ellátás a szennyvíztisztító kapacitásnál jobban fejlődött. A másk fontos nitrátszennyező a mezőgazdaságban felhasznált nitrogéntartalmú műtrágyának a növények által fel nem vett hányada. Az ivóvíz nitráttöménységének növekedése fokozhatja egyes súlyos emberi betegségek előfordulási valószínűségét (pl. metheoglobinémia, rosszindulatú daganatok).In the last few decades, the concentration of nitrate in the raw water used for drinking water has increased significantly. One reason for the increase is that drinking water supply has outperformed sewage treatment capacity. Other important nitrate contaminants are the proportion of nitrogenous fertilizers used in agriculture that are not absorbed by plants. Increased nitrate concentration in drinking water may increase the likelihood of serious human diseases (eg meteoglobinaemia, malignancy).
A vízkészletek nitrátosodásának problémáját felismerve a közelmúltban világszerte megindult a kutatás avégett, hogy kidolgozzák a nitrát eltávolításának módjait. A nitrátosodás megelőzése érdekében eljárásokat dolgoztak ki a szennyvíztisztítás harmadik lépcsőjben a nitrogén eltávolítására, továbbá a vízhasznosítás területén új megoldások születtek az ivóvíz céljára szolgáló nyersvizek nitrátkoncentrációjának csökkentésére. A meglevő nitrátmentesítő eljárások alapja biológiai, fizikai ill. fiziko-kémiai folyamat.Recognizing the problem of nitration of water resources, research has recently begun worldwide to develop ways to remove nitrate. In order to prevent nitration, procedures have been developed for the removal of nitrogen in the third stage of wastewater treatment, and new solutions have been developed in the field of water utilization to reduce the nitrate concentration in raw water intended for drinking water. Existing nitrate decontamination procedures are based on biological, physical and chemical processes. physico-chemical process.
Szennyvíz esetében a leggyakrabban alkalmazott eljárás a biológiai denitrifikáció. Előnye az alacsony beruházási költsége mellett egyszerű üzemvitele is. Egészségre ártalmatlan szénforrás felhasználásával az eljárást ivóvízre is alkalmazzák (186 653 lajstromszámú magyar szabadalom). Ebben az esetben azonban a kezelt vizet védeni kell az esetleges keletkező bakteriális toxinok ill. patogén baktériumok ellen, az utótisztítás pedig jelentős fajlagos tisztítási költség növelő tényező lehet. Másik szennyvízre és ivóvízre alkalmazható biológiai eljárás az alacsonyabbrendű apatogén gombákkal végzett sejten belüli nitrátredukció (186 451 lajstromszámú magyar szabadalom).Biological denitrification is the most commonly used process in wastewater. The advantage is not only the low investment cost but also the simple operation. By using a carbon source that is not harmful to health, the process is also applied to drinking water (Hungarian Patent No. 186,653). However, in this case, the treated water should be protected against any bacterial toxins or germs that may be formed. against pathogenic bacteria, and post-cleaning can be a significant factor in increasing specific cleaning costs. Another biological process applicable to wastewater and drinking water is the intracellular nitrate reduction with lower-level apathogenic fungi (Hungarian Patent No. 186,451).
A nagy kapacitástartományban ezzel az eljárással is alacsony fajlagos tisztítási költség érthető el, azonban a biológiai reaktorban végbemenő, és csak kis mértékben irányítható, biológiai folyamatok miatt ivóvíz esetében a kezelt víz jelentős mértékű utótisztítása szükséges. Mindegyik biológiai eljárásnak közös hátránya, hogy szakaszos működésük nem valósítható meg, és a tisztítást végző élőlény-tenyészet kialakításához több nap szükséges.In the high capacity range, this process can also achieve a low specific purification cost, but due to biological processes in the biological reactor, which are only slightly controllable, a significant amount of after-treatment of the treated water is required for drinking water. The common disadvantage of all biological processes is that they are not intermittent and require several days for purification of the living culture.
Fiziko-kémiai elven alapuló ismert nitráteltávolítási eljárás ivóvíz esetében a nitrát adszorpciója szelektív ioncserélőn a klorid ciklusú (Scholze, C.: Die Nitrátéi imination in dér Trinkwasserauíbereitung. - Acta Hydrochim. Hidrobiol. 6. K. 5. sz. 1978) és HCO3 ciklusú (magyarországi bejelentés alapszáma: VA1520 műgyantákat használnak a nitrát vízből való kivonására. Az ioncserés eljárások előnye az egyszerűségük, hátrányt jelent viszont, hogy a gyanták szelektivitása nem egyértelmű (pl. nagy szulfáttartalmú vizek esetében az eljárás költségessé válik), továbbá a regenerátum kezelése, elhelyezése megoldhatatlan.Known nitrate removal procedure for potable water based on the physico-chemical principle is the adsorption of nitrate on a selective ion exchanger in the chloride cycle (Scholze, C .: Die Nitrate Imination in Dér Trinkwasseraubereitung - Acta Hydrochim. Hydrobiol. The advantage of ion exchange processes is their simplicity, but the disadvantage is that the selectivity of the resins is not clear (eg in case of high sulphate waters the process becomes expensive), and the treatment and placement of the regenerate unsolvable.
Ismert eljárás vizek nitrátmentesítése fordított ozmózissal és elektrodialízissel, azonban ezek a módszerek rendkívül energiaigényes, ennélfogva drágák, A költségek külön emeli az, hogy az eltávolítás 2 hatásfoka a domináns ionok közül a nitrátra a legkisebb. Ezeknek a módszereknek az alkalmazása csak különleges esetekben jöhet számításba.Known procedures for the removal of nitrates from waters by reverse osmosis and electrodialysis, however, are extremely energy-intensive and therefore expensive. The use of these methods should be considered only in special cases.
A találmány célja olyan új eljárás létrehozása, amely a meglévő eljárások fentebb ismertetett hiányosságait kiküszöböli és azoknál nagyobb hatásfokkal és gazdaságosabban oldja meg a nitrát és/vagy nitrit eltávolítását.It is an object of the present invention to provide a novel process which overcomes the above-mentioned drawbacks of existing processes and more efficiently and economically addresses the removal of nitrate and / or nitrite.
A találmány alapja az a felismerés, hogy a vizek nitrát és/vagy nitrit tartalma katalizátor jellegű aktív felületen redukáló hatású szervetlen kemikáliával könnyen és gyorsan redukálható, miközben a nitrát és/vagy nitrit döntő hányada nitrogéngázzá alakul. A nitrát és/vagy nitrit eltávolításához a redukálószer sztöchiometrikus mennyisége elégséges. Redukálószerként hidrazint ill. hidrazinsókat, katalizátorként aktívszenet célszerű használni. A reakció során az ammóniaképződés megakadályozására szükség szerint nyomnyi mennyiségű oxidálószert (pl. H2O2-O kell a tisztítandó vízbe adagolni. A kémia reakció során a nitrát illetve a nitrit redukálódik és nitrogéngáz, víz és hidrogénion keletkezik. A reakció sebessége a katalizátor felületen rendkívül nagy, 3-10 perc alatt kvantitatívan végbemegy. A reakció során egészségre káros reakció termékek nem keletkeznek. Az esetleges redukálószer-felesleg is teljes mértékben elbomlik a katalizátor aktívszén felületen.The present invention is based on the discovery that the nitrate and / or nitrite content of the waters on the active surface of the catalyst can be easily and rapidly reduced by converting the majority of the nitrate and / or nitrite to nitrogen gas. The stoichiometric amount of reducing agent is sufficient to remove the nitrate and / or nitrite. As a reducing agent hydrazine or. hydrazine salts, activated carbon as catalyst. During the reaction, trace amounts of oxidizing agent (eg H2O2-O) must be added to the water to be purified to prevent ammonia formation. During the chemical reaction, nitrate or nitrite is reduced and nitrogen gas, water and hydrogen ions are formed. Quantitatively takes place within 3 to 10 minutes No adverse reaction products are formed during the reaction and any excess reducing agent is completely decomposed on the activated carbon surface of the catalyst.
A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a kezelendő vízhez - eltávolítandó nitrát és/vagy nitrit tartalomnak megfelelő - legalább sztcöhiometrikus mennyiségű kémiai redukálószert (pl. hidrazint) keverünk. A vegyszeres vizet nagy felületű szemcsés anyagot (pl. aktívszenet) tartalmazó kémiai reaktorba vezetjük. A nitrát és/vagy nitrit mentesített vizet szükség esetén (pl. ivóvíz) utóklórozzuk. A keletkezett nitrogéngázt a reaktorból elvezetjük.The process of the present invention comprises mixing at least a stoichiometric amount of a chemical reducing agent (e.g., hydrazine) corresponding to the nitrate and / or nitrite content to be removed to the water to be treated. The chemical water is fed into a chemical reactor containing a high surface area particulate material (e.g., activated carbon). Water de-nitrated and / or nitrite-free, if necessary (eg drinking water), is post-chlorinated. The resulting nitrogen gas is removed from the reactor.
További előnyös hatást érünk, ha kémiai reaktorként aktívszénnel töltött oszlopot használunk.Another advantageous effect is obtained by using a column filled with activated carbon as the chemical reactor.
Az ammóniumképződés megakadályozására a kezelendő vízhez nyomnyi mennyiségű inhibitort (pl. hidrogénperoxidot) adagolunk.To prevent ammonium formation, a trace amount of an inhibitor (e.g., hydrogen peroxide) is added to the water to be treated.
Az eljárást példán keresztül rajz segítségével ismertetjük közelebbről.The process is illustrated by way of example by way of a drawing.
Az 1. ábra az eljárás egy lehetséges foganatosítást módjának folyamatábráját tartalmazza.Figure 1 is a flowchart of a possible embodiment of the method.
A nitrát étvágy nitrit tartalmú 1 kezelendő vizet 4 gyorsbekeverő vezetjük, majd adagoló szivattyú segítségével sztöchiometrikus mennyiségű 2 redukálószert (hidrazint) és adagolószivattyú segítségével 100 mg/1 töménységű 3 inhibitort (hidrogénperoxidot) adagolunk. A vegyszeres vizet elkeverjük, majd harminc másodperces tartózkodási idő után az így 5 előkezelt vizet 6 reaktor tetején vezetjük be. A 6 reaktor töltött oszlop, amelynek töltete 7 támrétegen nyugvó 8 nagyfelületű szemcsésanyag és a támréteget és a töltetet műanyag szűrőgyertyákkal betelepített 9 fenéklemez tartja. Majd tíz perc tartózkodási idő után a nitrát és/vagy nitrit 10 mentesített vizet a reaktor alján, a 11 nitrogéngázt a tetején vezetjük el. Szükség esetén (pl. ivóvíznél) 12 utókiórozást is végzünk.The nitrate appetite containing the nitrite-containing water to be treated 1 is passed through a rapid mixer 4 and then a stoichiometric amount of reducing agent 2 (hydrazine) and a 100 mg / l inhibitor 3 (hydrogen peroxide) are added via a metering pump. The chemical water is stirred and after a residence time of thirty seconds, the pre-treated water 5 is introduced into the top of reactor 6. The reactor 6 is a packed column having a load 7 of a high surface area particulate material 8 supported by a bed plate 9 mounted with plastic filter candles. Then, after a ten-minute residence time, the nitrate and / or nitrite depleted water 10 is discharged to the bottom of the reactor and the nitrogen gas 11 to the top. If necessary (eg in the case of drinking water) 12 post-cloning is performed.
A találmány szerinti eljárásunk alátámasztására közöljük kísérleti eredményeinket.To illustrate the process of the present invention, experimental results are reported.
HU 201893 ΒHU 201893 Β
I. táblázatTable I
Nitrát eltávolítás ivóvízből sztcöhiometrikus redukálószer és 10 perces reaktroban történő tartózkodási idő mellettNitrate removal from drinking water with stoichiometric reducing agent and residence time in 10 minute reactor
Az eredmények arra utalnak, hogy az eljárással 10 perc tartózkodási idő alatt tisztított víz állítható elő, amilyen csak rendkívül alacsony nitrátkoncentrációjával tér el a nyersvíz minőségétől.The results indicate that the process can produce purified water with a very low nitrate concentration in a residence time of 10 minutes, which differs from raw water quality.
Π. táblázatΠ. spreadsheet
Nitráteltávolítás ioncserélő regenerálása során keletkezett szennyvízből. Sztöchiometrikus mennyiségű redukálószer és 10 perces tartózkodási idő mellett.Removal of nitrate from wastewater generated during ion exchanger regeneration. With a stoichiometric amount of reducing agent and a residence time of 10 minutes.
Az eredmények alapján megállapítható, hogy a reakció sebessége a nitrátkoncentráció növekedésével arányosan nő, tehát a tartózkodási idő növelésére a nitrátkoncentráció növekedése esetén nincs szükség. A reakció rendkívül szelektív nitrátra, és azt a vízben nagy töménységben előforduló más ionok (pl. szulfát-ion) nem zavarják.The results show that the rate of the reaction increases proportionally with the increase in nitrate concentration, so that no increase in residence time is required in the event of an increase in nitrate concentration. The reaction is highly selective for nitrate and is not interfered with by other ions, such as sulfate ions, which are highly concentrated in water.
ΙΠ. táblázatΙΠ. spreadsheet
Nitrát és nitrit egyidejű eltávolítása. Tartózkodási idő 10 percSimultaneous removal of nitrate and nitrite. The residence time is 10 minutes
Az eredmények alapján megállapítható, hogy nitrát és nitrit egyidejű jelenléte esetén először az instabilabb nitrit, majd a redukálószer töménységének növekedésével a nitrát is redukálódik.Based on the results, it can be stated that in the presence of nitrate and nitrite, the more unstable nitrite is reduced first and then the nitrate is reduced by increasing the concentration of the reducing agent.
A találmányhoz fűződő előnyös hatások a következőkben foglalhatók össze:Advantageous effects of the invention may be summarized as follows:
- Az eljárás során a kezelendő nitrát és/vagy nitrit tartalma a környezetet nem szennyező N2 gázzá alakul át, vagyis az eljárás alkalmazásával nem kisebb térfogatra koncentráljuk, hanem megszüntetjük a nitrátszennyezést;During the process, the content of nitrate and / or nitrite to be treated is converted to non-polluting N2 gas, i.e., the process is concentrated to a smaller volume but eliminates nitrate contamination;
- Nincs szükség a nitrátmentesített víz utótisztítására;- No need for post-treatment of de-nitrated water;
A berendezés egyszerűsége és a rendkívül kicsi tartózkodási idő miatt a beruházási költség alacsony;Due to the simplicity of the equipment and the extremely short residence time, the investment cost is low;
- A meglevő technológiákhoz képest az eljárással és berendezéssel töltettérfogatra vonatkoztatva 2-3szor több nitrát ill. nitrit távolítható el időegység alatt (10-20 kg NO'3 m3 töltetenként és naponta).- 2-3 times more nitrate and / or nitrate per process volume compared to existing technologies. nitrite can be removed over time (10-20 kg NO'3 m 3 per charge and daily).
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU442284A HU201893B (en) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | Process for chemical removing nitrate and nitrite content of waters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU442284A HU201893B (en) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | Process for chemical removing nitrate and nitrite content of waters |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HUT41345A HUT41345A (en) | 1987-04-28 |
HU201893B true HU201893B (en) | 1991-01-28 |
Family
ID=10967921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU442284A HU201893B (en) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | Process for chemical removing nitrate and nitrite content of waters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
HU (1) | HU201893B (en) |
-
1984
- 1984-11-30 HU HU442284A patent/HU201893B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HUT41345A (en) | 1987-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6066257A (en) | Process for the removal and destruction of perchlorate and nitrate from aqueous streams | |
US3733266A (en) | Waste water purification by breakpoint chlorination and carbon adsorption | |
Dahab | Treatment alternatives for nitrate contaminated groundwater supplies | |
JP4613474B2 (en) | Method for treating ammonia-containing water | |
JP2003126887A (en) | Method and device for treating water containing phosphorus and ammonia | |
CA1046666A (en) | Vacuum stripping of ammonia | |
Wisniewski et al. | Use of a membrane bioreactor for denitrification of brine from an electrodialysis process | |
JP2580751B2 (en) | Water purification equipment | |
JP3555807B2 (en) | Organic wastewater nitrogen removal method | |
HU201893B (en) | Process for chemical removing nitrate and nitrite content of waters | |
JP2011062656A (en) | Nitrogen-containing wastewater treatment method | |
JP7479238B2 (en) | Pure water production device and method | |
JPH09276881A (en) | Treatment of nitrogen compound-containing water | |
JP3555812B2 (en) | Advanced treatment method for organic wastewater | |
KR100462578B1 (en) | The purification method of an organic waste water with high density | |
JPH0141115B2 (en) | ||
JPH04131188A (en) | Treatment of waste water | |
JP3467234B2 (en) | How to remove nitrate nitrogen from tap water | |
KR100228739B1 (en) | Disposal method of organic wastewater using oxygen | |
JPH0417118B2 (en) | ||
JP2001205295A (en) | Method for treating organic wastewater | |
JPH0671255A (en) | Method for removing nitrate ion and/or nitrite ion and device therefor | |
JP3148498B2 (en) | Treatment of wastewater containing ammonia | |
JPH04367785A (en) | Treating water containing low concentration of ammonia | |
JPH0985285A (en) | High-degree removal of nitrogen in organic sewage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |