MD4435C1 - Procedeu de purificare a apelor de profunzime de ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat - Google Patents
Procedeu de purificare a apelor de profunzime de ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat Download PDFInfo
- Publication number
- MD4435C1 MD4435C1 MDA20150088A MD20150088A MD4435C1 MD 4435 C1 MD4435 C1 MD 4435C1 MD A20150088 A MDA20150088 A MD A20150088A MD 20150088 A MD20150088 A MD 20150088A MD 4435 C1 MD4435 C1 MD 4435C1
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- water
- ammonia
- ammonium ions
- ammonium
- ions
- Prior art date
Links
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 87
- -1 hydrogen sulfide ions Chemical class 0.000 title claims abstract description 41
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 239000003643 water by type Substances 0.000 title claims description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 title abstract description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 title description 3
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 title 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- ZKQDCIXGCQPQNV-UHFFFAOYSA-N Calcium hypochlorite Chemical compound [Ca+2].Cl[O-].Cl[O-] ZKQDCIXGCQPQNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 102100031930 Anterior gradient protein 3 Human genes 0.000 claims description 8
- 101000775037 Homo sapiens Anterior gradient protein 3 Proteins 0.000 claims description 8
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 claims description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 16
- QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N Chloramine Chemical class ClN QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 7
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- QEHKBHWEUPXBCW-UHFFFAOYSA-N nitrogen trichloride Chemical compound ClN(Cl)Cl QEHKBHWEUPXBCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 3
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- JSYGRUBHOCKMGQ-UHFFFAOYSA-N dichloramine Chemical compound ClNCl JSYGRUBHOCKMGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- FYGHSUNMUKGBRK-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trimethylbenzene Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1C FYGHSUNMUKGBRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 description 2
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- CUILPNURFADTPE-UHFFFAOYSA-N hypobromous acid Chemical class BrO CUILPNURFADTPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GEOVEUCEIQCBKH-UHFFFAOYSA-N hypoiodous acid Chemical class IO GEOVEUCEIQCBKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 1
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 108010061951 Methemoglobin Proteins 0.000 description 1
- 229910020080 NCl3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019093 NaOCl Inorganic materials 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-M hydrogenperoxide(1-) Chemical compound [O-]O MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical class Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007954 hypoxia Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000865 membrane-inlet mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la procedee de purificare a apelor de profunzime de ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat.Procedeul, conform invenţiei, include tratarea apei cu hipoclorit de calciu în raport de 1…5 g la 5 litri de apă, la temperatura de 15°C, malaxarea timp de 30 min şi ajustarea ulterioară a pH-ului până la 5,28…8,0, sedimentarea carbonatului de calciu format timp de 30 min, după care stratul de apă limpede se filtrează printr-o coloană cu cărbune activ AG-3 la viteza de 8 m/oră.
Description
Invenţia se referă la procedee de purificare a apelor de profunzime de ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat.
În Republica Moldova, în apele de profunzime, conţinutul ionilor de amoniu şi amoniacului frecvent depăşeşte concentraţia maximă admisibilă, ceea ce creează mari probleme de sănătate persoanelor care o utilizează în scopuri potabile. Ionii de amoniu, la valorile pH-ului care se regăsesc în apele de profunzime, pot forma ioni de nitriţi în condiţii oxidative care sunt toxici, deoarece conduc la oxidarea fierului bivalent din hemoglobină în ioni de fier trivalent, formând methemoglobina, care face transportul de oxigen imposibil şi cauzează hipoxie.
Este cunoscut un procedeu de îndepărtare a ionilor de amoniu şi amoniacului din apele uzate, care se efectuează prin iradierea cu o lampă cu mercur a apei în prezenţa peroxidului de hidrogen [1].
Dezavantajul acestui procedeu constă în aceea că în urma iradierii cu lampa cu mercur a apei în prezenţa peroxidului de hidrogen, amoniacul se oxidează până la nitriţi.
Mai este cunoscut un procedeu de îndepărtare a ionilor de amoniu din apele uzate, care include corecţia valorii pH-ului cu agent chimic, după care urmează procesul de oxidare cu un gaz, care conţine clor [2].
Dezavantajul acestui procedeu constă în aceea că nu pot fi identificate produsele care se obţin în urma acestei tratări, se constată doar îndepărtarea din ape a ionilor de amoniu şi amoniacului. Totodată, este posibilă formarea cloraminelor, care au un impact negativ asupra funcţionării staţiei de epurare biologică. Cloraminele sunt substanţe cu acţiune antiseptică.
Este cunoscut de asemenea un procedeu de purificare a apelor reziduale cu conţinut de amoniac şi săruri de amoniu, care include tratarea apei cu hipoclorit de sodiu la pH-ul mai mic de 8,0 [3].
Dezavantajul acestui procedeu constă în aceea că acesta se referă doar la îndepărtarea ionilor de amoniu şi amoniacului din apele uzate.
Cea mai apropiată soluţie de invenţia revendicată este un procedeu de tratare a apelor de profunzime cu conţinut de compuşi ai azotului (amoniac, uree), care include aplicarea în calitate de agenţi de oxidare a hipocloriţilor, hipobromiţilor, hipoiodiţilor şi a agentului chimic Fentons [4].
Dezavantajul acestui procedeu constă în aceea că hipobromiţii şi hipoiodiţii sunt substanţe relativ scumpe, mai mult ca atât, aceştia conduc la accelerarea coroziunii utilajului tehnologic. Hipocloritul de sodiu, fiind în stare lichidă, este nestabil în timp. Utilizarea lui în calitate de agent de oxidare măreşte semnificativ valoarea pH-ului (la hidroliza NaOCl se formează NaOH, ceea ce duce la necesitatea corecţiei pH-ului cu o cantitate mai mare de acid).
Problema pe care o rezolvă invenţia constă în elaborarea unui procedeu de îndepărtare a ionilor de amoniu, amoniacului şi hidrogenului sulfurat din apele de profunzime tehnologic simplu, avantajos din punct de vedere economic şi puţin ofensiv.
Procedeul de purificare a apelor de profunzime de ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că include tratarea apei cu hipoclorit de calciu în raport de 1…5 g la 5 litri de apă, la temperatura de 15°C, malaxarea timp de 30 min şi ajustarea ulterioară a pH-ului până la 5,28…8,0, sedimentarea carbonatului de calciu format timp de 30 min, după care stratul de apă limpede se filtrează printr-o coloană cu cărbune activ AG-3 la viteza de 8 m/oră.
Rezultatul invenţiei constă în aceea că în urma tratării cu hipoclorit de calciu a apei de profunzime, care conţine ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat peste valorile maxime admisibile, ionii de amoniu şi amoniacul se oxidează până la azot liber, iar hidrogenul sulfurat până la ioni de sulf.
Rezultatul soluţiei revendicate se datorează faptului că hipocloritul de calciu, fiind în stare solidă, este relativ stabil, preţul lui este relativ mic, este simplu în utilizare şi are durată mare de păstrare fără a-şi pierde calităţile de oxidant. La utilizarea lui în calitate de agent de oxidare, la hidroliza lui se formează Ca(OH)2, fapt care necesită pentru corecţia pH-ului o cantitate mai mică de acid în comparaţie cu NaOH. La contactul cu apa hipocloritul de calciu hidrolizează cu formarea hidroxidului de calciu şi acidului hipocloros (HOCl), care, fiind agentul de oxidare propriu-zis, interacţionează cu amoniacul şi ionii de amoniu, formând în dependenţă de valoarea pH-ului monocloramină (NH2 Cl) (pH>7,5), preponderent dicloramină (NHCl2) (pH>7,5) şi tricloramină (NCl3 ) (pH<7,4).
Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-5, care reprezintă:
- fig. 1, spectrul de masă al produselor oxidării ionilor de amoniu şi amoniacului, extrase în benzen;
- fig. 2, spectrul de masă al dimetilbenzenului;
- fig. 3, spectrele de masă ale cloraminei libere (a) mono- (b), di- (c) şi tricloraminei (d) (vezi sursa: Chii Shang and Ernest R. Blatchley. Differentiation and Quantification of Free Chlorine and Inorganic Chloramines in Aqueous Solution by MIMS. Environmental Science Tehnology, 1999, 33 (13), p. 2218-2223);
- fig. 4, variaţia valorii pH-ului în timp la doza de hipoclorit de calciu de 0,2 g/l;
- fig. 5, schema tehnologică de potabilizare a apei din fântâna arteziană de la Budeşti.
Procedeul de purificare a apelor de profunzime de ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat include tratarea apei cu hipoclorit de calciu în raport de 1…5 g la 5 litri de apă, la temperatura de 15°C, malaxarea timp de 30 min şi ajustarea ulterioară a pH-ului până la 5,28…8,0, sedimentarea carbonatului de calciu format timp de 30 min, după care stratul de apă limpede se filtrează printr-o coloană cu cărbune activ AG-3 la viteza de 8 m/oră.
Pentru reducerea simţitoare a procesului de formare a trihalometanilor, este necesar de a îndepărta din apa supusă studiului substanţele organice. Monocloramina, spre deosebire de dicloramină şi tricloramină, nu este toxică.
Rezultatul studiului dependenţei cantităţii restante a ionilor de amoniu şi amoniacului după tratarea apei demineralizate, ce conţine iniţial 5 mg/l ioni de amoniu şi amoniac, cu diverse cantităţi de Ca(OCl)2 în 100 ml soluţie la diverse valori ale pH-ului este prezentat în tabel.
Tabel
Cantităţile restante ale ionilor de amoniu şi amoniacului după tratarea apei demineralizate cu diverse cantităţi de Ca(OCl)2 în 100 ml soluţie la diverse valori ale pH-ului (conţinutul iniţial de ioni - 5 mg/l)
Doza de Ca(OCl)2, mg/100 ml soluţie Valoarea pH-ului 0,7 0,8 1,0 1,8 2,0 2,5 3,0 3,2 4,2 20 3,1 2,2 30 1,35 40 0,3 0,5 60 0,34 0,40 0,20 100 0,30 0,50 0,48 Doza de Ca(OCl)2, mg/100 ml soluţie Valoarea pH-ului 5,0 5,4 6,0 7,0 8,0 9,0 9,2 9,4 9,8 25 0,48 30 0,5 0,4 35 0,4 40 0,5 0,31 0,5 60 0,23 0,33 0,35 0,22 100 0,3 0,3 0,32 0,32
Din datele prezentate în tabel se observă că în intervalul valorilor pH-ului studiat şi doza de 100 mg Ca(OCl)2 /100 ml soluţie, concentraţia ionilor de amoniu şi amoniacului este mai mică decât concentraţia maximă admisibilă (CMA) a acestora, conform normativelor în vigoare (CMANH3, NH4 + = 0,5 mg/l).
Micşorarea cantităţii de hipoclorit de calciu în acelaşi volum de soluţie, la aceeaşi concentraţie iniţială a ionilor de amoniu şi amoniacului (60 mg Ca(OCl)2 în 100 ml soluţie la diferite valori ale pH-ului) conduce de asemenea la diminuarea drastică a conţinutului de amoniac şi ionilor de amoniu în apa supusă studiului.
La doza de hipoclorit de calciu de 40 mg/l la 100 ml soluţie se constată un proces de oxidare a ionilor de amoniu şi amoniacului foarte eficient, pe intervalul valorilor pH-ului studiat. Practic, concentraţia restantă a ionilor de amoniu şi amoniacului după tratare este mai mică decât concentraţia maximă admisibilă, conform normativelor în vigoare.
La cele mai mici cantităţi de hipoclorit de calciu adăugate (20 mg/100 ml) şi la valorile pH-ului ajustate, concentraţia restantă a NH4 +, NH3 depăşeşte concentraţia maximă admisibilă.
În scopul elucidării produselor ce se obţin în urma procesului de oxidare a ionilor de amoniu şi amoniacului cu hipoclorit de calciu în soluţia-model, ce conţine 5 mg/l ioni de amoniu şi amoniac, se adaugă 40 mg Ca(OCl)2 în 100 ml apă demineralizată. După malaxarea timp de 30 min, se măsoară valoarea pH-ului, care este egală cu 9,8. Concentraţia ionilor de amoniu şi amoniacului devine egală cu 0,5 mg/l, deci egală cu CMA. În apa astfel tratată se adaugă benzen (4,0 ml) pentru a extrage produsele obţinute, în vederea efectuării analizei spectrului de masă (CG-MS). În urma analizei spectrului de masă s-a constatat lipsa cloraminelor. Sunt prezente doar impurităţile benzenului di- şi trimetilbenzenului (vezi fig. 1 şi 2).
Spectrele de masă ale mono-, di- şi tricloraminei sunt prezentate în fig. 3.
În aceste condiţii procesul de oxidare a ionilor de amoniu şi amoniacului decurge cu formare de azot liber. Are loc următoarea reacţie:
4NH4 OH + 3Ca(OCl)2 → 2N2 + 3CaCl2 + 10H2 O
A doua variantă de studiu al produselor, care se obţin în urma tratării cu hipoclorit de calciu, atunci când în mostrele tratate concentraţia restantă a ionilor de amoniu şi amoniacului este la limita maximă admisibilă, se realizează în modul următor: după tratare, la 90 ml soluţie tratată, se adaugă 2 ml n-heptan, conţinutul se agită timp de ~ 3 min, extractul se separă. Procedeul se repetă. La 4 ml de extract unit se adaugă sulfat de sodiu anhidru pentru a elimina din extract eventualele cantităţi de apă. Se măsoară spectrele CG-MS. Spectrele de masă şi în acest caz au demonstrat lipsa cloraminelor. Cromatografia în strat subţire la fel a demonstrat lipsa cloraminelor.
Exemple de realizare a invenţiei
Apa din fântâna arteziană din c. Budeşti, care conţine 2,49 mg/l NH4 +, NH3 a fost supusă procesului oxidării. La 5 litri de apă de Budeşti se adaugă 1,0 g Ca(OCl)2, se malaxează şi la un interval de 10 min se iau probe şi se măsoară valoarea pH-ului. Rezultatele sunt prezentate în fig. 4.
Din datele fig. 4 se constată o diminuare semnificativă a valorii pH-ului în timp de 30 min. Acest rezultat poate fi explicat prin faptul că Ca(OCl)2 în apă hidrolizează cu formare de hidroxid de calciu, care este puţin solubil în apă şi care în timpul malaxării interacţionează cu bioxidul de carbon, formând carbonat de calciu foarte fin dispersat. După malaxare timp de 30 min şi decantare timp de 30 min, constatăm o viteză relativ mică de sedimentare a carbonatului de calciu obţinut. În continuare, la acei 5 litri de apă tratată astfel, se adaugă 0,5 ml soluţie concentrată de acid clorhidric, pentru a dizolva carbonatul de calciu obţinut, dar şi pentru a corecta valoarea pH-ului apei tratate. Ca rezultat se dizolvă doar o parte din precipitat, care însă după malaxare, se precipită mai rapid. O mărire a volumului acidului clorhidric pentru a dizolva toată cantitatea de precipitat nu se admite, deoarece atunci valoarea pH-ului apei tratate se coboară la valori mai mici de 6, aceasta fiind valoarea maximă admisă în unele procese tehnologice. Hipocloritul de calciu utilizat are conţinutul de substanţă activă (clor activ) 31%. La un conţinut mai mare de substanţă activă va fi necesară o cantitate mai mică de hipoclorit de calciu, în consecinţă se va forma în urma tratării o cantitate mai mică de carbonat de calciu. Adăugarea unui anumit volum de acid clorhidric pentru corecţia valorii pH-ului poate duce la dizolvarea completă a precipitatului format, dar şi la creşterea concentraţiei ionilor de calciu în apa astfel tratată.
Exemplul 1
La 5 l de apă din fântâna arteziană (t = 15°C) de la Budeşti cu conţinut de: Ca2+ - 14,08 mg/l, Mg2+ - 17,9 mg/l, SO4 2- - 93,5 mg/l, Cl- - 14,3 mg/l, NH4 + - 2,49 mg/l, H2 S - 1,19 mg/l, pHiniţ. - 7,1 se adaugă 1 g Ca(OCl)2, se malaxează timp de 30 min la turaţii mari ale malaxorului. pH-ul probei devine egal cu 8,2. Se adaugă 0,5 ml HCl concentrat pentru corecţia pH-ului până la valoarea 6,7. Apa limpede tratată astfel se trece prin coloana de dimensiuni mici (450x20) cu cărbune activ AG-3 granulat. Viteza de filtrare fiind de 8 m/oră. Concentraţia restantă a hidrogenului sulfurat, ionilor de amoniu şi amoniacului în apa astfel tratată este egală cu zero. Cloramine nu se înregistrează.
Exemplul 2
La 5 l de apă din fântâna arteziană de la Budeşti cu conţinut de: Ca2+ - 14,08 mg/l, Mg2+ - 17,9 mg/l, SO4 2- - 93,5 mg/l, Cl- - 14,3 mg/l, NH4 + - 2,49 mg/l, H2S - 1,19 mg/l, pHiniţ. - 7,1 se adaugă 2 g Ca(OCl)2, se malaxează timp de 30 min la turaţii mari ale malaxorului. Conţinutul din reactor se supune decantării timp de 30 min. pH-ul apei devine egal cu 8,0. Apa limpede astfel tratată se filtrează prin coloana cu cărbune activ AG-3 granulat. Viteza de filtrare fiind de 8 m/oră. Concentraţia restantă a hidrogenului sulfurat, ionilor de amoniu şi amoniacului în apa astfel tratată este egală cu zero. Cloramine nu se înregistrează.
Exemplul 3
La 5 l de apă din fântâna arteziană de la Budeşti cu conţinut de: Ca2+ - 14,08 mg/l, Mg2+ - 17,9 mg/l, SO4 2- - 93,5 mg/l, Cl- - 14,3 mg/l, NH4 + - 2,49 mg/l, H2S - 1,19 mg/l, pHiniţ. - 7,1 se adaugă 2g Ca(OCl)2, se malaxează timp de 30 min la turaţii mici ale malaxorului. Conţinutul din reactor se supune decantării timp de 30 min. pH-ul apei devine egal cu 8,0. Apa astfel tratată se filtrează prin coloana cu nisip cu fracţia de 0,8...1,3 mm. Viteza de filtrare fiind de 8 m/oră. Concentraţia restantă a hidrogenului sulfurat, ionilor de amoniu şi amoniacului în apa astfel tratată este egală cu zero. Cloramine nu se înregistrează. Coloana cu nisip nu reţine particulele fine de CaCO3 din soluţie.
Exemplul 4
La 5 l de apă din fântâna arteziană de la Budeşti cu conţinut de: Ca2+ - 14,08 mg/l, Mg2+ - 17,9 mg/l, SO4 2- - 93,5 mg/l, Cl- - 14,3 mg/l, NH4 + - 2,49 mg/l, H2S - 1,19 mg/l, pHiniţ. - 7,1 se adaugă 1 g Ca(OCl)2 şi 1,5 ml HCl concentrat, conţinutul se malaxează timp de 30 min la turaţii mari ale malaxorului. Conţinutul din reactor se supune decantării timp de 30 min. pH-ul apei devine egal cu 5,85. Concentraţia restantă a hidrogenului sulfurat, ionilor de amoniu şi amoniacului în apa astfel tratată este egală cu zero. Cloramine nu se înregistrează. Concentraţia ionilor de calciu şi clor nu depăşeşte concentraţia maximă admisibilă a acestor ioni în apa astfel purificată.
Exemplul 5
La 5 l de apă din fântâna arteziană de la Budeşti cu conţinut de: Ca2+ - 14,08 mg/l, Mg2+ - 17,9 mg/l, SO4 2- - 93,5 mg/l, Cl- - 14,3 mg/l, NH4 + - 2,49 mg/l, H2S - 1,19 mg/l, pHiniţ. - 7,1 se adaugă 1 g Ca(OCl)2 şi 1,7 ml HCl concentrat. Conţinutul se malaxează timp de 30 min la turaţii mari ale malaxorului. Conţinutul din reactor se supune decantării timp de 30 min. pH-ul apei devine egal cu 5,28. Apa limpede astfel tratată se filtrează prin coloana cu cărbune activ AG-3 granulat. Viteza de filtrare fiind de 8 m/oră. Concentraţia restantă a hidrogenului sulfurat, ionilor de amoniu şi amoniacului în apa astfel tratată este egală cu zero. Cloramine nu se înregistrează.
Exemplul 6
La 5 l de apă din fântâna arteziană de la Budeşti cu conţinut de: Ca2+ - 14,08 mg/l, Mg2+ - 17,9 mg/l, SO4 2- - 93,5 mg/l, Cl- - 14,3 mg/l, NH4 + - 2,49 mg/l, H2S - 1,19 mg/l, pHiniţ. - 7,1 se adaugă 1 g Ca(OCl)2 şi 0,4 ml H2SO4 concentrat, conţinutul se malaxează timp de 30 min la turaţii mari ale malaxorului. Conţinutul din reactor se supune decantării timp de 30 min. pH-ul apei devine egal cu 5,65. Apa limpede astfel tratată se filtrează prin coloana cu cărbune activ AG-3 granulat. Viteza de filtrare fiind de 8 m/oră. Concentraţia restantă a hidrogenului sulfurat, ionilor de amoniu şi amoniacului în apa astfel tratată este egală cu zero. Cloramine nu se înregistrează.
Analiza apei astfel tratate a demonstrat o creştere a concentraţiei ionilor de Cl- - 100,7 mg/l, iar concentraţia ionilor de amoniu şi a hidrogenului sulfurat a devenit egală cu zero. La unele procedee tehnologice, pH-ul apei ce se utilizează trebuie să fie în intervalul valorilor 5,2...5,5.
În urma investigaţiilor efectuate se propune următoarea schemă tehnologică de potabilizare a apei din fântâna arteziană de la Budeşti (vezi fig. 5): 1 - reactor cu malaxor, 2 - dozator al hipocloritului de calciu (sare), 3 - dozator al acidului sulfuric, 4 - decantor, 5 - coloană cu cărbune activ AG-3, 6 - rezervor de apă curată.
1. Li Huang, Liang Li, Wenbo Dong, Yan Liu and Huiqi Nou. Removal of Ammonia by OH Radical in Aqueous Phase. Environ. Sci. Technol, 2008(21), p. 8070-8075
2. RU 2253626 C1 2005.06.10
3. US 4137166 A 1979.01.30
4. US 6994793 B2 2006.02.07
Claims (1)
- Procedeu de purificare a apelor de profunzime de ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat, care include tratarea apei cu hipoclorit de calciu în raport de 1…5 g la 5 litri de apă, la temperatura de 15°C, malaxarea timp de 30 min şi ajustarea ulterioară a pH-ului până la 5,28…8,0, sedimentarea carbonatului de calciu format timp de 30 min, după care stratul de apă limpede se filtrează printr-o coloană cu cărbune activ AG-3 la viteza de 8 m/oră.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDA20150088A MD4435C1 (ro) | 2015-09-14 | 2015-09-14 | Procedeu de purificare a apelor de profunzime de ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDA20150088A MD4435C1 (ro) | 2015-09-14 | 2015-09-14 | Procedeu de purificare a apelor de profunzime de ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD4435B1 MD4435B1 (ro) | 2016-09-30 |
| MD4435C1 true MD4435C1 (ro) | 2017-04-30 |
Family
ID=57014937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDA20150088A MD4435C1 (ro) | 2015-09-14 | 2015-09-14 | Procedeu de purificare a apelor de profunzime de ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| MD (1) | MD4435C1 (ro) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4137166A (en) * | 1976-05-29 | 1979-01-30 | Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler | Process for the purification of waste water containing ammonia and ammonium salts |
| JPH04141295A (ja) * | 1990-10-01 | 1992-05-14 | Fujitsu Ltd | 排水処理方法 |
| RU2160711C1 (ru) * | 2000-05-17 | 2000-12-20 | Закрытое акционерное общество "Агро-Череповец" | Способ очистки сточных вод производства мочевины |
| RU2253626C1 (ru) * | 2003-12-24 | 2005-06-10 | Открытое акционерное общество "Уралкалий" (ОАО "Уралкалий") | Способ очистки сточных вод от ионов аммония |
| US6994793B2 (en) * | 2002-04-19 | 2006-02-07 | Hydro-Trace Incorporated | Process for remediating ground water containing one or more nitrogen compounds |
| MD3097F1 (ro) * | 2005-12-06 | 2006-07-31 | Institutul De Chimie Al Academiei De Stiinte A Republicii Moldova | Procedeu de purificare a apelor subterane de hidrogen sulfurat si/sau sulfuri |
| GEP20105101B (en) * | 2008-07-28 | 2010-10-25 | Tsutsa Sulakadze | Method for purification of open cast underground waters of sulphide-olymetallic deposits from ions of copper, zinc and iron |
| EA014726B1 (ru) * | 2007-03-28 | 2011-02-28 | Юнилевер Н.В. | Система очистки воды и способ очистки воды |
| RU2011135184A (ru) * | 2011-08-24 | 2013-02-27 | Калужский Государственный Университет им. К.Э. Циолковского Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | Способ обеззараживания и консервации воды в системах жизнеобеспечения |
| MD4214B1 (ro) * | 2012-06-18 | 2013-04-30 | Inst De Chimie Al Academiei De Stiinte A Moldovei | Procedeu de modificare a structurii poroase a carbunelui activ impregnat cu Cu(II) si utilizarea lui la purificarea apelor subterane de hidrogen sulfurat si sulfuri |
| MD4288B1 (ro) * | 2013-04-02 | 2014-06-30 | Institutul De Chimie Al Academiei De Ştiinţe A Moldovei | Procedeu de purificare a apelor subterane de hidrogen sulfurat, ioni de fier (II) şi mangan (II) |
-
2015
- 2015-09-14 MD MDA20150088A patent/MD4435C1/ro not_active IP Right Cessation
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4137166A (en) * | 1976-05-29 | 1979-01-30 | Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler | Process for the purification of waste water containing ammonia and ammonium salts |
| JPH04141295A (ja) * | 1990-10-01 | 1992-05-14 | Fujitsu Ltd | 排水処理方法 |
| RU2160711C1 (ru) * | 2000-05-17 | 2000-12-20 | Закрытое акционерное общество "Агро-Череповец" | Способ очистки сточных вод производства мочевины |
| US6994793B2 (en) * | 2002-04-19 | 2006-02-07 | Hydro-Trace Incorporated | Process for remediating ground water containing one or more nitrogen compounds |
| RU2253626C1 (ru) * | 2003-12-24 | 2005-06-10 | Открытое акционерное общество "Уралкалий" (ОАО "Уралкалий") | Способ очистки сточных вод от ионов аммония |
| MD3097F1 (ro) * | 2005-12-06 | 2006-07-31 | Institutul De Chimie Al Academiei De Stiinte A Republicii Moldova | Procedeu de purificare a apelor subterane de hidrogen sulfurat si/sau sulfuri |
| EA014726B1 (ru) * | 2007-03-28 | 2011-02-28 | Юнилевер Н.В. | Система очистки воды и способ очистки воды |
| GEP20105101B (en) * | 2008-07-28 | 2010-10-25 | Tsutsa Sulakadze | Method for purification of open cast underground waters of sulphide-olymetallic deposits from ions of copper, zinc and iron |
| RU2011135184A (ru) * | 2011-08-24 | 2013-02-27 | Калужский Государственный Университет им. К.Э. Циолковского Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | Способ обеззараживания и консервации воды в системах жизнеобеспечения |
| MD4214B1 (ro) * | 2012-06-18 | 2013-04-30 | Inst De Chimie Al Academiei De Stiinte A Moldovei | Procedeu de modificare a structurii poroase a carbunelui activ impregnat cu Cu(II) si utilizarea lui la purificarea apelor subterane de hidrogen sulfurat si sulfuri |
| MD4288B1 (ro) * | 2013-04-02 | 2014-06-30 | Institutul De Chimie Al Academiei De Ştiinţe A Moldovei | Procedeu de purificare a apelor subterane de hidrogen sulfurat, ioni de fier (II) şi mangan (II) |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Chii Shang and Ernest R. Blatchley. Differentiation and Quantification of Free Chlorine and Inorganic Chloramines in Aqueous Solution by MIMS. Environmental Science Tehnology, 1999, 33 (13), p. 2218-2223 * |
| Li Huang, Liang Li, Wenbo Dong, Yan Liu and Huiqi Nou. Removal of Ammonia by OH Radical in Aqueous Phase. Environ. Sci. Technol, 2008(21), p. 8070-8075 * |
| Robert W. Angelotti. Breakpoint chlorination as an alternate means of ammonia-nitrogen removal at a water reclamation plant. Thesis Master of Science. 1999. pp. 99 * |
| Русак Н. Ю., Лагутин П. В. Очистка сточных вод от ионов аммония методом окисления. Реферат, Минск, 2007. Regăsit în <http://www.bestreferat.ru/referat-271956.html> * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MD4435B1 (ro) | 2016-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101720307B (zh) | 采用次溴酸盐溶液的水处理 | |
| CN105753218B (zh) | 一种去除三价砷的方法 | |
| FI56400C (fi) | Foerfarande foer avskiljning av kvicksilver fraon kvicksilverhaltiga vaerskefaser | |
| Serpone et al. | Photochemical reduction of gold (III) on semiconductor dispersions of TiO2 in the presence of CN− ions: Disposal of CN− by treatment with hydrogen peroxide | |
| WO2015181999A1 (ja) | 水処理装置及び水処理方法 | |
| CN104355443A (zh) | 一种含偏二甲肼的废水的处理方法 | |
| JP5867538B2 (ja) | シアン及びアンモニア含有排水の処理方法 | |
| JP5951303B2 (ja) | 硝酸第二鉄水溶液及び亜硝酸ナトリウムの製造方法 | |
| CN108137358A (zh) | 含氰配合物废水的处理方法及用于该方法的处理剂 | |
| JP5663988B2 (ja) | シアン含有水の処理方法 | |
| CN104470858A (zh) | 用于从水性溶液去除过氧化氢的方法 | |
| MD4435C1 (ro) | Procedeu de purificare a apelor de profunzime de ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat | |
| CN110467303A (zh) | 一种苯乙腈类产品生产废水的处理方法 | |
| Betterton et al. | Kinetics and mechanism of the reaction of azide with ozone in aqueous solution | |
| JP6146499B2 (ja) | アンモニア含有排水の処理方法 | |
| ES2991971T3 (es) | Procedimiento para el tratamiento de aguas residuales | |
| RU2687925C1 (ru) | Способ обезвреживания сточных вод золотодобывающей фабрики | |
| Race | Chlorination and chloramine | |
| CN106380015B (zh) | 一种去除含硝酸的硫酸铜废液中铜离子的方法 | |
| FI102160B (fi) | Menetelmä vedenpuhdistuskemikaalin käyttökelpoisuuden parantamiseksi j a saostusaine | |
| JPH06182344A (ja) | 塩分、無機窒素化合物含有溶液の分解・利用方法と装置 | |
| RU2310614C1 (ru) | Способ обезвреживания цианид- и роданидсодержащих сточных вод | |
| JPH1028979A (ja) | 二酸化塩素で殺菌された飲料用水およびスイミング用水の後処理方法 | |
| CN106232532B (zh) | 含有氨的废水的处理方法 | |
| JP2012091980A (ja) | カリウム濃度を低減したナトリウム化合物の製造方法、及び、ナトリウム化合物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG4A | Patent for invention issued | ||
| KA4A | Patent for invention lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration) | ||
| MM4A | Patent for invention definitely lapsed due to non-payment of fees |