RU2122524C1 - Water treatment process - Google Patents

Water treatment process Download PDF

Info

Publication number
RU2122524C1
RU2122524C1 SU5050297A RU2122524C1 RU 2122524 C1 RU2122524 C1 RU 2122524C1 SU 5050297 A SU5050297 A SU 5050297A RU 2122524 C1 RU2122524 C1 RU 2122524C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
fluoride
coagulation
coagulant
precipitate
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мария Ивановна Донцова
Виктор Васильевич Цапко
Михаил Иванович Медведев
Эдуард Андреевич Головаш
Павел Валериевич Ткачук
Григорий Николаевич Кононенко
Ольга Григорьевна Мороз
Генадий Степанович Кучеренко
Виктор Иванович Беззуб
Оксана Витальевна Глоба
Original Assignee
Мария Ивановна Донцова
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 Мария Ивановна Донцова filed Critical Мария Ивановна Донцова
Priority to SU5050297 priority Critical patent/RU2122524C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2122524C1 publication Critical patent/RU2122524C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

FIELD: water treatment. SUBSTANCE: invention is intended to chemically treat water containing large amounts of fluoride. Sediment resulting from coagulation treatment of water is treated with hydrofluoric acid to give ashes that is controlled by potentiometric or conductometric. Insoluble residue is separated by mechanical filtration. Filtrate sol is further used for coagulation of water involving fluoridation, and solid residue is used in manufacture of building materials. Method enables isolation of natural fluoride from water for fluoridation of fluoride- deficient water, whereas coagulant is reused for peptization of metal hydroxide sediment. EFFECT: reduced reagent intake and simplified process. 1 dwg, 8 tbl

Description

Изобретение относится к области очистки воды химическим способом с использованием коагуляции, обеззараживания и осаждения взвешенных веществ и может быть использовано при очистке воды, содержащей большое количество фтора. The invention relates to the field of chemical water purification using coagulation, disinfection and sedimentation of suspended solids and can be used in the purification of water containing a large amount of fluorine.

Вода - опора жизни и в тоже время она часто несет в себе смерть, большая часть всех болезней связаны с загрязненностью источников водоснабжения. Как малые, так и большие концентрации фтора в питьевой воде вредны для человеческого организма. При недостатке фтора в рационе людей наблюдается распространение кариеса зубов населения, нередко приводящего к потере зубов и как следствие, к хроническим внутренним заболеваниям. Поэтому для фторирования воды применяют повышение фтор-ионов в воде дозированием в нее фторсодержащих соединений, например, кремнефтористого натрия, фтористого натрия, кремнийфтористого алюминия и др. Указанные реагенты ядовитые для человека при передозировке. Повышенное содержание фтора в воде сверхдопустимой концентрации также приводит к заболеванию-флюорозу зубов и флюорозу скелета, обезизвествление сухожилий и связок, ограничение подвижности туловища, боли. Обесфторивают воду реагентами с последующей фильтрацией. Реагентные методы удаления фтора из воды основаны на сорбции его гидроксидами магния или алюминия (В. А. Клячко, И. Э. Апельцин. Очистка природных вод. Изд. лит. по стр-ву, М.: 1976, с.439-446, Г.Г. Руденко, И.Т. Гороновский. Удаление примесей из природных вод на водопроводных станциях, К, 1976 г.). Water is the pillar of life and at the same time it often carries death, most of all diseases are associated with contamination of water sources. Both small and large concentrations of fluoride in drinking water are harmful to the human body. With a lack of fluoride in the diet of people, the spread of dental caries of the population is observed, often leading to tooth loss and, as a result, to chronic internal diseases. Therefore, for the fluorination of water, an increase in fluoride ions in water is used by dosing fluorine-containing compounds, for example, sodium silicofluoride, sodium fluoride, aluminum silicon fluoride, etc. These reagents are toxic to humans in case of an overdose. The increased fluorine content in water of an unacceptable concentration also leads to tooth fluorosis and skeletal fluorosis, de-delineation of tendons and ligaments, limitation of body mobility, pain. Water is defluorinated with reagents, followed by filtration. Reagent methods for the removal of fluorine from water are based on sorption of it with magnesium or aluminum hydroxides (V. A. Klyachko, I. E. Apeltsin. Purification of natural waters. Publishing house lit., p. , GG Rudenko, IT Goronovsky. Removal of impurities from natural waters at waterworks, K, 1976).

Наиболее близким по технической сущности является способ очистки воды, содержащей большое количество фтора, включающий обработку ее коагулянтом с последующим отведением шламов (SU, авторское свидетельство 261996, кл. C 02 F 1/58, 1970). Недостатком способа являются большие безвозвратные потери реагентов и большие площади земель для складирования образовавшихся труднообезвоживаемых осадков, в которых безвозвратно теряется фтор природной воды и гидроксиды металлов. The closest in technical essence is a method of purifying water containing a large amount of fluorine, including treating it with a coagulant and subsequent discharge of sludge (SU, copyright certificate 261996, class C 02 F 1/58, 1970). The disadvantage of this method is the large irretrievable loss of reagents and large areas of land for storing the formed hardly dehydrated precipitation, in which the fluorine of natural water and metal hydroxides are irretrievably lost.

Задачей изобретения является извлечение природного фтора из воды с последующим его использованием для фторирования воды, а также повторное использование коагулянта после пептизации осадка гидроксида металла, сокращение емкостей для складирования труднообезвоживаемых коагулятов, сокращение расхода реагентов для очистки, экологическая чистота способа, изготовление строительных изделий из хвостов после пептизации. The objective of the invention is the extraction of natural fluorine from water, followed by its use for water fluoridation, as well as the reuse of the coagulant after peptization of the metal hydroxide precipitate, the reduction of capacities for storing hard-dehydrated coagulates, the reduction of the consumption of reagents for cleaning, the ecological purity of the method, the manufacture of building products from tailings after peptization.

Поставленная задача решается предложенным способом, в котором после очистки воды коагуляцией, собирают осадок-коагулят возвратом 3-5 часов и обрабатывают его плавиковой кислотой до образования золя, нерастворившуюся часть осадка отделяют фильтрованием и используют при производстве стройматериалов, а фильтрат используют в качестве реагента для фторирования и коагуляции воды, обедненной фтором. Процесс пентизации осадка-коагулянта контролируется потенциометрическим или кондуктометрическим титрованием до второго скачка перехода гидроксида металла с последующим отделением нерастворившегося кислого осадка механическим фильтрованием и подачи его на изготовление различных строительный изделий. The problem is solved by the proposed method, in which, after purification of water by coagulation, a coagulum precipitate is collected by 3-5 hours return and treated with hydrofluoric acid until a sol is formed, the insoluble part of the precipitate is separated by filtration and used in the production of building materials, and the filtrate is used as a fluorination reagent and coagulation of water depleted in fluorine. The process of pentization of the coagulant precipitate is controlled by potentiometric or conductometric titration until the second jump of the metal hydroxide transition, followed by separation of the insoluble acid precipitate by mechanical filtration and feeding it to the manufacture of various building products.

Общее количество кислоты для получения золя равно 0,3-0,8 эквивалентов по отношению к содержанию гидроксида металла в коагуляте, возраста его и от физико-химического состава осадка. The total amount of acid to obtain a sol is 0.3-0.8 equivalents with respect to the content of metal hydroxide in the coagulum, its age, and the physicochemical composition of the precipitate.

Сущность изобретения поясняется схемой очистки воды по предлагаемому способу. Схема содержит следующие аппараты, связанные между собой системой трубопроводов: отстойник 1 для воды, обогащенной фтором, после коагуляции, емкость 2 для коагулята, механические фильтры 3, резервуар чистой воды 4, реактор-сгуститель осадка 5, устройство для регенерации 6, цех утилизации 7 кислотонерастворимых осадков, которые периодически обрабатываются, отстойник промывной воды 8 от фильтратов, отстойник 9, емкость для окислителей-золей 10. The invention is illustrated by a water treatment scheme according to the proposed method. The scheme contains the following apparatuses, interconnected by a piping system: a sump 1 for water enriched in fluorine, after coagulation, a container 2 for coagulate, mechanical filters 3, a clean water tank 4, a sludge thickener reactor 5, a regeneration device 6, a disposal workshop 7 acid-insoluble precipitates that are periodically processed, a wash water sump 8 from the filtrates, a sump 9, a tank for sol oxidizing agents 10.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

В отстойник 1 поступает вода из артскважины, которая содержит большое количество фтора. В воду добавляют обесфторивающий коагулянт. Отстоенная вода через фильтры 3 поступает в резервуар чистой воды 4 для подачи потребителю. Выделенной осадок - коагулят сгущается в сгустителе 5, а затем подается на регенерацию плавиковой кислотой в количестве, необходимом для перевода коагулята в золь до третьей ступени перехода гидроксида металла, которая контролируется pH метром, после перемешивания в течение 5 минут. Процесс можно контролировать и кондуктометром. Регенерационную смесь подают на обезвоживание, а затем фильтрат поступает на коагуляцию станции фторирования воды. В случае аккумулирования коагулянта-регенерата, его подают на грануляцию. В фильтрат подают обеззараживающий агент. Промывная вода фильтров собирается в отстойнике 9, откуда подается также в сгуститель 5. Кислотонерастворимый осадок из регенератора и осадок очистки периодически сбрасывают на уплотнение. Для осветления регенерируемого коагулянта в регенератор подают окислители, после чего коагулянт используют по назначению. Если рядом имеется станция по очистке воды, требующей добавления фтора, то применяется предлагаемая схема очистки водоподготовки. В случае, если станция фторирования воды находится на некотором расстоянии от станции обесфторивания воды, то регенерируемый коагулянт транспортируется также, как и другие реагенты, применяемые для очистки воды. Sump 1 receives water from an art well that contains a large amount of fluorine. Defluorizing coagulant is added to the water. Settled water through filters 3 enters the reservoir of clean water 4 for supply to the consumer. The precipitated precipitate — the coagulum is thickened in thickener 5, and then fed to hydrofluoric acid regeneration in the amount necessary to convert the coagulum to sol before the third stage of metal hydroxide transition, which is controlled by a pH meter, after stirring for 5 minutes. The process can be controlled with a conductivity meter. The regeneration mixture is fed for dehydration, and then the filtrate enters the coagulation of the water fluorination station. In the case of accumulation of a coagulant-regenerate, it is fed to granulation. A disinfecting agent is fed to the filtrate. The filter wash water is collected in a settling tank 9, from where it is also fed to a thickener 5. An acid-insoluble precipitate from the regenerator and a cleaning precipitate are periodically dumped onto the seal. To clarify the regenerated coagulant, oxidizing agents are fed into the regenerator, after which the coagulant is used for its intended purpose. If there is a water treatment plant nearby that requires the addition of fluorine, the proposed water treatment treatment scheme is applied. If the water fluoridation station is located at a certain distance from the water defluorination station, then the regenerated coagulant is transported in the same way as other reagents used for water purification.

Количество возврата основных солей из гидроксидов регенерацией зависит от количества кислоты по стехиометрии к гидроксиду металла и возраста осадка, что и видно из результатов эксперимента в табл. 1. The amount of return of basic salts from hydroxides by regeneration depends on the amount of acid in stoichiometry to metal hydroxide and the age of the precipitate, as can be seen from the experimental results in table. one.

Доза продукта регенерации рассчитывается из количества солей, перешедших в раствор, и определяется экспериментально в каждом конкретном случае. Результаты исследований сведены в табл. 1-8. The dose of the regeneration product is calculated from the amount of salts transferred to the solution, and is determined experimentally in each case. The research results are summarized in table. 1-8.

Пример. Исследования проводились в Институте коллоидной химии и химии воды АН УССР, а также на очистных сооружениях на рр. Днепре, Десне. Физико-химическая характеристика воды менялась по сезонам года. Конкретная характеристика воды приводится в табл. 2, 3. Для исследования санитарно-гигиенических свойств регенерированного коагулянта плавиковой кислотой порции проб высеивали на МПА. Подсчет колоний проводили по методике согласно ГОСТ 18963-73. В процессе очистки вода в основном освобождается от грибков и бактерий, в то время как бактерии группы Coli более устойчивы к действию коагулянтов и требует обеззараживания воды окислителями. Example. The studies were carried out at the Institute of Colloidal Chemistry and Water Chemistry of the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR, as well as at sewage treatment plants on the river. Dnieper, Desna. Physico-chemical characteristics of the water changed according to the seasons of the year. The specific characteristics of water are given in table. 2, 3. To study the sanitary-hygienic properties of the regenerated coagulant with hydrofluoric acid, portions of the samples were sown on MPA. Colony counting was carried out according to the method in accordance with GOST 18963-73. During the cleaning process, water is mainly freed from fungi and bacteria, while the Coli group of bacteria is more resistant to the action of coagulants and requires the disinfection of water by oxidizing agents.

Результаты обеззараживания воды, очищенной регенерированным коагулянтом, приведены в табл. 4. The results of the disinfection of water purified by regenerated coagulant are given in table. 4.

Для исследования качества воды применялись методы анализа воды, описанные в книге "Унифицированные методы анализа воды" под ред. Ю.Ю. Лурье, М.: Химия, 1971. Технологические схемы очистки воды использовали из методик "Основы и технология кондицирования воды", Киев, 1983. Осадки-коагулянты для регенерации брали непосредственно из действующих сооружений на очистных станциях, а также получали из модельных вод необходимого для исследования состава. Для сравнения способов очистки воды, воду обрабатывали и по прототипу (а.с. 261996). To study water quality, water analysis methods were used, described in the book "Unified Methods of Water Analysis", ed. Yu.Yu. Lurie, M .: Chemistry, 1971. Technological schemes for water purification were used from the methods "Fundamentals and technology of water conditioning", Kiev, 1983. Coagulants for regeneration were taken directly from existing facilities at treatment plants, and also obtained from model waters necessary for composition studies. To compare the methods of water purification, water was also processed according to the prototype (as.with. 261996).

Из сравнения полученных данных следует, что по предлагаемому способу очистки возможно повторное использование природного фтора для водоочистки, экономия коагулянта и повышение экономического эффекта очистки воды. From a comparison of the data obtained it follows that the proposed method of purification may reuse natural fluoride for water purification, saving coagulant and increasing the economic effect of water purification.

Claims (1)

Способ водоподготовки, включающий обработку воды с большим содержанием фтора коагулянтом и отделение осадка, отличающийся тем, что осадок обрабатывают плавиковой кислотой до образования золя, нерастворимую часть осадка отделяют фильтрованием и используют при производстве стройматериалов, а фильтрат используют в качестве реагента для фторирования и коагуляции воды, обедненной фтором. A water treatment method comprising treating water with a high fluorine content with a coagulant and separating the precipitate, characterized in that the precipitate is treated with hydrofluoric acid to form a sol, the insoluble part of the precipitate is separated by filtration and used in the production of building materials, and the filtrate is used as a reagent for fluorination and coagulation of water, depleted in fluorine.
SU5050297 1992-06-30 1992-06-30 Water treatment process RU2122524C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5050297 RU2122524C1 (en) 1992-06-30 1992-06-30 Water treatment process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5050297 RU2122524C1 (en) 1992-06-30 1992-06-30 Water treatment process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2122524C1 true RU2122524C1 (en) 1998-11-27

Family

ID=21608314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5050297 RU2122524C1 (en) 1992-06-30 1992-06-30 Water treatment process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2122524C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102701475A (en) * 2012-05-24 2012-10-03 江苏永冠给排水设备有限公司 Combined defluorination water treatment equipment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102701475A (en) * 2012-05-24 2012-10-03 江苏永冠给排水设备有限公司 Combined defluorination water treatment equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2074082A (en) Sewage treating process
US9255018B2 (en) Cost-efficient treatment of fluoride waste
RU2122524C1 (en) Water treatment process
FR2631622B1 (en) PROCESS AND INSTALLATION FOR DISINFECTING BATHING WATER WITH SODIUM HYPOCHLORITE ELECTROCHEMICALLY PRODUCED IN SITU
Adeyinka et al. Effect of hydrogen peroxide on industrial waste water effluents: a case study of Warri refining and petrochemical industry
Leentvaar et al. Physico-chemical treatment of municipal wastewater. Coagulation-flocculation
Sollo Jr et al. Fluoride removal from potable water supplies
RU2559489C1 (en) Method of purifying sewages from sulphate-ions
RU2106314C1 (en) Water treatment process
RU2133225C1 (en) Method of recovering coagulant from hydroxide-containing water- treatment sludge
SU912659A1 (en) Method for purifying effluents from coarse-grained and colloidal impurities
JPS5624089A (en) Coagulation and sedimentation treatment of waste water of pulp mill
RU2234465C1 (en) Method for purifying of sewage water
SU1682321A1 (en) Method for purifying from fluorine
RU2263079C1 (en) Method of purification of sewage at production of chitine from carapaces of crustacea
RU2098359C1 (en) Method of purifying water
RU1782940C (en) Method of purifying sewage
SU729141A1 (en) Method of purifying waste water of viscose production from zinc
SU833566A1 (en) Method of purifying return waste water
Pickard et al. Feasibility of water treatment technologies for arsenic and fluoride removal from groundwater
SU1010020A1 (en) Method for purifying effluents from primary wool processing factories
JPS63158187A (en) Treatment of phosphorus and cod-containing waste water
ATE56685T1 (en) PROCESSES FOR TREATMENT OF WASTEWATER FROM FLUE GAS TREATMENT PLANTS.
SU676562A1 (en) Method of purifying water from aquatic plants
SU812751A1 (en) Method of purifying acid waste water from arsenic