RO121990B1

RO121990B1 - Process and installation for neutralizing acid waste water

Info

Publication number: RO121990B1
Application number: ROA200000819A
Authority: RO
Inventors: Nagy Alexandru Ravai; Nagy Sandor Ravai; Nagy Zselyke Ravai; Nagy Zsolt Arpad Ravai
Original assignee: Nagy Alexandru Ravai; Nagy Sandor Ravai; Nagy Zselyke Ravai; Nagy Zsolt Arpad Ravai
Priority date: 2000-08-14
Filing date: 2000-08-14
Publication date: 2008-10-30

Abstract

The invention relates to a process for neutralizing acid waste water with hydrated lime, meant in particular for effluent waste water resulting from mines, the said process consisting in mechanically stirring the mine water - hydrated lime mixture, at a rotation speed ranging from 250 to 420 rot/min. According to the invention, the installation for carrying out the process comprises a pipeline for collecting and controlling the acid water, a flowmeter and a pH-meter for data aquisition in a process computer, with a view to processing and controlling the hydrated lime flow by means of a dispenser, depending on the values of said parameters, a neutralizing tank where the process of mixing the acid water with the hydrated lime takes place by using a mechanical stirrer comprising an electric motor with adjustable speed and a shaft provided at its lower part with a propeller, a pH-meter and a flowmeter mounted on the neutralized water discharge pipe, and which collect and transmit the data to the process computer, with a view to correlating and controlling the hydrated lime flow rate so as to maintain the pH value between 7 and 9.2.

Description

Invenția se referă la un procedeu de neutralizare a apelor reziduale acide, în special a apei reziduale de scurgere, rezultată din exploatările miniere și având pH-ul cuprins între 1 și 6, și la instalația de realizare a procedeului.The invention relates to a process for neutralizing acid waste water, in particular waste water, resulting from mining operations and having a pH between 1 and 6, and to the installation for carrying out the process.

Este cunoscut procedeul de neutralizare a apei de mină, utilizând lapte de var și constând în agitarea amestecului fie cu agitatoare manuale, fie prin barbotare. Aceste modalități de agitare prezintă dezavantajul că facilitează formarea carbonatului de calciu, prin faptul că odată cu antrenarea aerului în masa amestecului - prin creare de vârtejuri, în cazul agitării manuale, sau prin insuflare, în cazul barbotării - apare o reacție secundară în procesul de neutralizare, și anume laptele de var reacționează cu bioxidul de carbon din aerul introdus, rezultând carbonat de calciu, un precipitat care se depune pe suprafețele cu care acesta intră în contact. Astfel, conductele prin care circulă apa neutralizată se obturează, carbonatul de calciu se depune pe pereții bazinului de neutralizare și ai bazinului de decantare, pe greblele podului raclor etc. Curățarea sau, după caz, schimbarea acestora, impune oprirea fluxului tehnologic.It is known the process of neutralizing the mine water, using lime milk and consisting of stirring the mixture either with manual agitators or by bubbling. These agitating modes have the disadvantage that they facilitate the formation of calcium carbonate, by the fact that with the air entrainment in the mass of the mixture - by creating swirls, in the case of manual agitation, or by blowing, in the case of bubbling - a secondary reaction occurs in the neutralization process. , namely lime milk reacts with the carbon dioxide in the air introduced, resulting in calcium carbonate, a precipitate that deposits on the surfaces with which it comes into contact. Thus, the pipes through which the neutralized water circulates are clogged, the calcium carbonate is deposited on the walls of the neutralization basin and of the settling basin, on the rakes of the racquet bridge, etc. Cleaning or, if necessary, changing them, requires stopping the technological flow.

Brevetul EP 0092108, publicat în iunie 1983, se referă la tratarea apelor acide reziduale conținând aluminiu și fier, procedeul constând în încălzirea apei reziduale până la temperaturi situate imediat sub punctul de fierbere, în vederea precipitării oxizilor și hidroxizilor metalici, neutralizare cu oxid sau hidroxid de calciu, urmată de tratarea precipitatului de hidroxid de aluminiu cu hidroxid de sodiu, până la obținerea de aluminat de sodiu, separarea oxidului de fier hidratat de soluția conținând aluminatul, peletizarea sau convertirea oxidului de fier hidratat în oxid de fier și convertirea soluției de aluminat, în zeolit. Așa cum rezultă din exemplele de realizare a invenției, tratarea apei reziduale cu oxid sau hidroxid de calciu, se face prin simpla amestecare a acesteia cu agentul de neutralizare.EP 0092108, published in June 1983, refers to the treatment of waste water containing aluminum and iron, the process consisting of heating waste water to temperatures below the boiling point, in order to precipitate metal oxides and hydroxides, neutralizing with oxide or hydroxide. of calcium, followed by the treatment of the aluminum hydroxide precipitate with sodium hydroxide, until the sodium aluminate is obtained, the separation of the hydrated iron oxide from the solution containing the aluminate, the pelleting or the conversion of the hydrated iron oxide into the iron oxide and the conversion of the aluminate solution , in zeolite. As is apparent from the embodiments of the invention, the treatment of waste water with calcium oxide or hydroxide is done by simply mixing it with the neutralizing agent.

Problema tehnică, pe care își propune să o rezolve invenția, constă în înlăturarea formării carbonatului de calciu, respectiv a depunerii acestuia pe suprafețele de contact.The technical problem, which the invention aims to solve, is to remove the calcium carbonate formation, respectively its deposition on the contact surfaces.

Soluția propusă constă în agitarea mecanică a amestecului apă de mină-lapte de var, la viteze de rotație cuprinse între 250 și 420 rot/min.The proposed solution consists in the mechanical stirring of the lime-mine water mixture at rotational speeds between 250 and 420 rpm.

Instalația pentru neutralizarea apei acide reziduale din exploatările miniere, conform invenției, este compusă dintr-o conductă pentru colectarea și dirijarea apei acide, un debitmetru și un pH-metru care culeg și transmit informațiile la un calculator de proces, în vederea prelucrării și a reglării reglării debitul laptelui de var prin intermediul unui dozator, în funcție de valorile acestor parametri, un vas de neutralizare în care are loc procesul de amestecare mecanică a apei acide cu laptele de var, cu ajutorul unui agitator mecanic, compus dintr-un motor electric cu turație reglabilă și un ax prevăzut la partea inferioară cu elice, un pH-metru și un debitmetru montate pe conducta de ieșire a apei neutralizate și care culeg și transmit informațiile la calculatorul de proces, în vederea corelării și reglării debitului de lapte de var, astfel încât pH-ul să fie menținut între 7 și 9,2.The plant for neutralizing acidic waste water from mining operations, according to the invention, is composed of a pipeline for collecting and directing acid water, a flow meter and a pH meter that collect and transmit information to a process computer, for processing and regulation. adjusting the flow rate of lime milk through a metering unit, depending on the values of these parameters, a neutralization vessel in which the process of mechanical mixing of acid water with lime milk takes place, using a mechanical agitator, composed of an electric motor with adjustable speed and an axis provided at the bottom with propellers, a pH-meter and a flowmeter mounted on the neutralized water outlet pipe and which collect and transmit information to the process computer, in order to correlate and regulate the flow of lime milk, thus so that the pH is maintained between 7 and 9.2.

Invenția își propune să prevină formarea carbonatului de calciu în acele procedee de neutralizare a apelor acide care folosesc hidroxid de calciu la tratarea acestora. în acest sens, atenția s-a axat asupra modului în care se realizează omogenizarea apei de mină acide, cu reactivul reactivului utilizat - hidroxidul de calciu.The invention aims to prevent the formation of calcium carbonate in those processes for neutralizing acidic waters that use calcium hydroxide when treating them. In this regard, the focus has been on the way in which the homogenization of acid mine water is achieved, with the reagent of the reagent used - calcium hydroxide.

Pornind de la faptul că prin contactul hidroxidului de calciu cu dioxidul de carbon are loc formarea hidroxidului de calciu, pentru prevenirea acestei reacții, trebuie eliminat din proces dioxidul de carbon, respectiv aerul care conține acest component. Ca urmare, trebuie asigurată o agitare lină, fără turbulențe, care exclude antrenarea particulelor de aer în masa amestecului apă de mină - hidroxid de calciu. Aceste condiții de agitare sunt realizate prin ansamblul mecanic, poziționat corespunzător, compus din motorul cu turație variabilă, axul și elicea, iar automatizarea și echiparea cu senzori fiind îmbunătățiri aduse cu scopul rentabilizării financiare.Starting from the fact that through the contact of the calcium hydroxide with the carbon dioxide, the formation of the calcium hydroxide takes place, in order to prevent this reaction, the carbon dioxide, or the air containing this component, must be removed from the process. As a result, a smooth, turbulent stirring should be ensured, which excludes entrainment of air particles in the mass of the minewater - calcium hydroxide mixture. These stirring conditions are achieved by the mechanical assembly, properly positioned, composed of the variable speed motor, the shaft and the propeller, and the automation and the equipment with sensors being improvements for the purpose of financial return.

RO 121990 Β1RO 121990 Β1

Obiectele invenției prezintă următoarele avantaje: 1The objects of the invention have the following advantages: 1

- înlătură posibilitatea producerii carbonatului de calciu și a depunerii acestuia;- eliminates the possibility of producing calcium carbonate and depositing it;

- crește productivitatea muncii; 3- increases labor productivity; 3

- reduce consumul de energie electrică și de var.- reduces the consumption of electricity and lime.

în cele ce urmează, se dă un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu figura 5 care reprezintă schema de funcționare a procedeului.In the following, an exemplary embodiment of the invention is given, in connection with FIG. 5 which represents the scheme of operation of the process.

Apele de mină supuse neutralizării sunt dirijate prin conducta 1, pe care se montează 7 debitmetrul 2, pH-metrul 3 și agitatorul mecanic 7, situat central în vasul de neutralizare 4 și alcătuit dintr-un motor cu turație variabilă, montat în vârful axului central și o elice situată 9 în partea inferioară a axului, aproape de fundul vasului, asigurând amestecarea constantă și lină a apei. 11 înainte de a ajunge în vasul de neutralizare 4, apa de mină intră în contact cu laptele de var, a cărui cantitate, în funcție de debitul apei acide, este controlată și reglată cu ajutorul 13 unui dozator 6, iar la ieșirea din vasul de neutralizare 4, se verifică pH-ul și debitul, după care apa neutralizată este condusă într-un bazin de decantare. Atât senzorii de la intrare, cât și 15 cei de la ieșire sunt legați de un calculator de proces 5, care prelucrează informațiile culese și, în funcție de aceste informații, conduce întreg procesul, inclusiv dozajul laptelui de var, 17 astfel ca pH-ul apei la ieșire să se mențină în intervalul 7...9,2.The mine waters subjected to neutralization are guided by pipe 1, on which 7 flowmeter 2, pH meter 3 and mechanical agitator 7, centrally located in the neutralization vessel 4 and made up of a variable speed motor, mounted at the top of the central axis, are mounted. and a propeller 9 located in the lower part of the shaft, near the bottom of the vessel, ensuring the constant and smooth mixing of the water. 11 before reaching the neutralization vessel 4, the mine water comes in contact with the lime milk, the amount of which, depending on the acid water flow, is controlled and regulated by means of a dispenser 6, and at the exit of the vessel. neutralization 4, the pH and flow are checked, after which the neutralized water is driven into a settling basin. Both the input sensors and the 15 output sensors are linked to a process computer 5, which processes the information collected and, depending on this information, conducts the entire process, including the dosage of lime milk, 17 as well as the pH water at the outlet to be maintained in the range 7 ... 9,2.

Procedeul conform invenției prevede trecerea apei acide, în special a apei reziduale 19 de scurgere rezultată din exploatările miniere al cărei pH este de 1...6, prin conducta 1 pe care este montat un debitmetru 2 și un pH-metru 3, în vasul de neutralizare 4. în funcție de 21 informațiile culese de senzorii 2 și 3, respectiv valorile debitului și ale pH-ului, acestea sunt transmise calculatorului de proces 5, care le prelucrează și reglează debitul de lapte de var, 23 acționând asupra dozatorului 6, laptele de var intrând în contact cu apa acidă înainte de a ajunge în vasul de neutralizare 4. Amestecarea și omogenizarea apei acide cu laptele de var 25 în vederea neutralizării se execută cu ajutorul agitatorului mecanic 7, compus dintr-un motor electric cu turație reglabilă și un ax prevăzut la partea inferioară cu elice. Turația se reglează 27 în funcție de volumul de amestec existent la un moment dat în vasul de neutralizare, aceasta variind între 250 și 420 rot/min. Apa neutralizată trece printr-o conductă de ieșire pe care 29 sunt montate pH-metrul 8 și debitmetrul 9, care culeg și transmit informațiile la calculatorul de proces 5, în vederea corectării și reglării debitului de lapte de var, astfel încât pH-ul să fie 31 menținut între 7 și 9,2. Apa neutralizată este condusă în bazinul de decantare.The process according to the invention provides for the passage of acidic water, in particular waste water 19 resulting from mining operations whose pH is 1 ... 6, through pipe 1 on which a flow meter 2 and a pH meter 3 are mounted in the vessel. 4. according to 21 information collected by sensors 2 and 3, respectively the flow and pH values, they are transmitted to the process computer 5, which processes and regulates the flow of lime milk, 23 acting on the doser 6, lime milk coming into contact with acidic water before reaching the neutralization vessel 4. The mixing and homogenization of acidic water with lime milk 25 in order to neutralize it is performed with the help of mechanical agitator 7, composed of an electric motor with adjustable speed and a shaft provided at the bottom with propellers. The speed is adjusted 27 depending on the mixing volume existing at one point in the neutralization vessel, ranging from 250 to 420 rpm. Neutralized water passes through an outlet pipe on which 29 are fitted the pH meter 8 and the flow meter 9, which collect and transmit the information to the process computer 5, in order to correct and regulate the flow of lime milk, so that the pH is or 31 maintained between 7 and 9.2. Neutralized water is driven into the settling basin.

Tot fluxul este condus de calculatorul de proces 5, care prelucrează informațiile 33 culese și transmise de senzorii 2, 3, 8, și 9, iar prin intermediul dozatorului 6 acționează asupra debitului de lapte de var. 35The entire flow is driven by process computer 5, which processes the information 33 collected and transmitted by sensors 2, 3, 8, and 9, and through the metering unit 6 acts on the flow of lime milk. 35

Exemplu. La un volum de apă de mină acidă de 2,5 m³ și având un pH de 3, se adaugă 45 I lapte de var și se agită timp de 25 min cu o viteză de 350 rot/min. în aceste 37 condiții, apa deversată are pH-ul 8,5, iar analiza calitativă indică absența carbonatului de calciu. 39Example. To a volume of acid mine water of 2.5 m ³ and having a pH of 3, add 45 l of lime milk and stir for 25 minutes at a speed of 350 rpm. Under these 37 conditions, the discharged water has a pH of 8.5, and the qualitative analysis indicates the absence of calcium carbonate. 39

Claims

claims

1. Process for neutralizing acidic waste water from mining operations by treating it with lime milk, characterized in that it consists in mechanical stirring 43 of the mixture of mine water - lime milk, at rotational speeds between 250 and 420 rot / min. 45

2. Installation for neutralizing acidic waste water from mining operations, characterized by the fact that it has a pipeline (1) for collecting and directing 47

RO 121990 Β1

1 acid water, a flow meter (2) and a pH meter (3), which collect and transmit the information to a process computer (5), in order to process and regulate the flow of lime milk through 3 a doser (6) , according to the values of these parameters, a neutralization vessel (4) in which the process of mechanical mixing of acid water with lime milk takes place, with the help of a 5 mechanical agitator (7), composed of an electric motor with adjustable speed and an axis provided at the bottom with propellers, a pH meter (8) and a flow meter (9) mounted on the outlet pipe 7 of the neutralized water and which collect and transmit the information to the process computer (5), in order to correlate and adjusting the flow of lime milk so that the pH is maintained between 7 and 9.2.