RU2160711C1 - Method of treatment of sewage waters of urea production process - Google Patents

Method of treatment of sewage waters of urea production process Download PDF

Info

Publication number
RU2160711C1
RU2160711C1 RU2000112087A RU2000112087A RU2160711C1 RU 2160711 C1 RU2160711 C1 RU 2160711C1 RU 2000112087 A RU2000112087 A RU 2000112087A RU 2000112087 A RU2000112087 A RU 2000112087A RU 2160711 C1 RU2160711 C1 RU 2160711C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
treatment
active chlorine
wastewater
urea
ammonia
Prior art date
Application number
RU2000112087A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Б.В. Новиков
В.А. Лапин
Л.А. Иоганн
И.И. Капитула
А.В. Савенков
С.И. Пущин
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Агро-Череповец"
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 Закрытое акционерное общество "Агро-Череповец" filed Critical Закрытое акционерное общество "Агро-Череповец"
Priority to RU2000112087A priority Critical patent/RU2160711C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2160711C1 publication Critical patent/RU2160711C1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

FIELD: treatment of sewage waters containing ammonia and urea. SUBSTANCE: method consists in that sewage waters after hydrolysis and desorption are subjected to treatment with active chlorine with air supply at pH 6.5-8 in amount of 5-7 weight parts per weight part of ammonium nitrogen with subsequent anionation. Treatment with active chlorine may be accomplished with gaseous chloride or with calcium or sodium hypochlorite. EFFECT: higher efficiency of purification of sewage waters and attaining quality of purified sewage meeting the requirements for chemically treated water, for instance, for supply of medium pressure boilers with P=4 MPa (kgf/sq.cm), or possible use in systems of circulating water supply. 4 cl, 3 ex

Description

Изобретение относится к очистке сточных вод, содержащих аммиак и мочевину, в частности сточных вод производства мочевины, и может быть использовано в химической промышленности. The invention relates to the treatment of wastewater containing ammonia and urea, in particular wastewater from the production of urea, and can be used in the chemical industry.

Известен способ очистки сточных вод производства мочевины путем гидролиза очищаемых стоков при нагреве и давлении. При этом гидролиз ведут в присутствии фосфорной кислоты, а полученный раствор обрабатывают спиртом или кетоном с последующим отделением осадка (Авт.св. N 239863, МКИ C 02 F 1/52, опубл. 1969 г.). Этот способ сложен по технологии и не обеспечивает глубокий очистки сточных вод, позволяющей повторное ее использование. A known method of treating wastewater from the production of urea by hydrolysis of treated effluents by heating and pressure. When this hydrolysis is carried out in the presence of phosphoric acid, and the resulting solution is treated with alcohol or ketone, followed by separation of the precipitate (Aut. St. N 239863, MKI C 02 F 1/52, publ. 1969). This method is complex in technology and does not provide deep wastewater treatment, allowing its reuse.

Известен способ очистки сточных вод от мочевины путем сорбции ее на сильнокислотных катионитах, например КУ-2, с последующей их регенерацией сильными неорганическими кислотами (Авт.св. N 451641, М.кл. C 02 C 5/08, опубл. 1974 г.). Этот способ требует использования дорогостоящих ионообменных смол, большого количества фосфорной кислоты для регенерации и приводит к образованию сточных вод при отмывке ионообменных смол от регенерационных растворов (количество мочевины в сточных водах - 2,73 г/дм3, аммиака - 20 г/дм3).A known method of treating wastewater from urea by sorption it on strongly acidic cation exchangers, for example KU-2, followed by their regeneration by strong inorganic acids (Auth. St. N 451641, M. Cl. C 02 C 5/08, publ. 1974 ) This method requires the use of expensive ion-exchange resins, a large amount of phosphoric acid for regeneration and leads to the formation of wastewater when washing the ion-exchange resins from regeneration solutions (the amount of urea in wastewater is 2.73 g / dm 3 , ammonia is 20 g / dm 3 ) .

Известен способ очистки сточных вод производства мочевины, включающий смешение циркулирующего и свежего потоков сточных вод с воздухом, испарение, брызгоотделение и выброс воздуха с водяными парами в атмосферу, при этом свежий поток сточных вод предварительно смешивают с потоком воздуха, выходящим из зоны испарения (Авт.св. N 732212, М.кл, C 02 C 5/00, опубл. 1980 г.). A known method of treating wastewater from urea production, including mixing circulating and fresh wastewater streams with air, evaporating, spraying and releasing air with water vapor into the atmosphere, the fresh wastewater stream being pre-mixed with the air stream leaving the evaporation zone (Auth. St. N 732212, M. C., C 02 C 5/00, publ. 1980).

Известен способ очистки сточных вод производства мочевины путем гидролиза очищаемых стоков методом термического разложения при повышенном давлении в колонном аппарате каскадного типа при температуре 150 - 262oC и давлении 1,5 - 5,0 МПа используют последовательные ступени каскада в количестве 4 - 30 (Патент RU N 2056408, М.кл. C 07 C 273/04, опубл. 1996 г.). Этот способ энергоемкий (используются высокие температуры).A known method of treating wastewater from the production of urea by hydrolysis of treated effluents by thermal decomposition at elevated pressure in a cascade type column apparatus at a temperature of 150 - 262 o C and a pressure of 1.5 - 5.0 MPa uses sequential stages of the cascade in an amount of 4 - 30 (Patent RU N 2056408, M.C. C 07 C 273/04, publ. 1996). This method is energy intensive (high temperatures are used).

Известен наиболее близкий к предложенному способ очистки сточных вод производства мочевины путем гидролиза очищаемых стоков при нагреве и давлении: при температуре 180 - 200oC, давлении 15 - 20 ат с последующей отдувкой паром аммиака и двуокиси углерода. Сточные воды с содержанием аммиака 0,5 г/л поступают на отдувку аммиака с помощью азота или воздуха при атмосферном давлении и температуре 100oC. Остаточное содержание аммиака составляет 0,03 - 0,006 г/л (Авт.св. N 186891, М.Кл. C 02 F 1/02, опубл. 1966 г. Прототип).Known closest to the proposed method for wastewater treatment of urea production by hydrolysis of treated effluents by heating and pressure: at a temperature of 180 - 200 o C, a pressure of 15 - 20 atm, followed by steam blowing of ammonia and carbon dioxide. Wastewater with an ammonia content of 0.5 g / l is fed to ammonia by nitrogen or air at atmospheric pressure and a temperature of 100 o C. The residual ammonia content is 0.03 - 0.006 g / l (Aut. St. N 186891, M Cl. C 02 F 1/02, publ. 1966 Prototype).

Данный способ не обеспечивает эффективной очистки сточных вод, что исключает их повторное использование в системе оборотного водоснабжения или в качестве питательной воды для котлов. This method does not provide effective wastewater treatment, which excludes their reuse in the circulating water supply system or as feed water for boilers.

Задачей изобретения является повышение эффективности очистки сточных вод и доведение качества сточных вод до требований химически-очищенной воды, например, для питания котлов среднего давления Р - 4 МПа (40 кгс/см2) или возможности использования в системе оборотного водоснабжения предприятия.The objective of the invention is to increase the efficiency of wastewater treatment and to bring the quality of wastewater to the requirements of chemically treated water, for example, to power medium-pressure boilers P - 4 MPa (40 kgf / cm 2 ) or the possibility of using the enterprise in the water recycling system.

Эта задача решается тем, что в способе очистки сточных вод производства мочевины путем гидролиза очищаемых стоков при нагреве и давлении сточные воды после гидролиза подвергают обработке активным хлором с последующим анионированием, обработку активным хлором проводят при pH 6,5 - 8, а количество активного хлора берут 5 - 7 весовых частей на 1 весовую часть азота аммонийного. This problem is solved by the fact that in the method of treating wastewater from urea production by hydrolysis of the effluents to be purified by heating and pressure, the wastewater after hydrolysis is subjected to treatment with active chlorine followed by anionization, treatment with active chlorine is carried out at pH 6.5-8, and the amount of active chlorine is taken 5 to 7 parts by weight per 1 part by weight of ammonium nitrogen.

Способ осуществляют следующим образом: сточные воды, содержащие аммиак и мочевину, поступают в десорбер первой ступени, где при температуре 130 - 145oC, давлении 0,28 - 0,35 МПа из раствора происходит выделение диоксида углерода, аммиака и воды. Далее сточная вода из нижней части десорбера первой ступени направляется в гидролизер, в нижнюю часть которого подается "острый" пар высокого давления. В гидролизере при температуре не более 190oC и давлении 1,5 - 1,8 МПа происходит разложение (гидролиз) мочевины, аммиака и диоксида углерода. Жидкая фаза поступает в десорбер второй ступени, где из раствора отгоняется аммиак и диоксид углерода. Сточная вода на выходе из узла десорбции-гидролиз содержит мочевину с массовой концентрацией 10 - 30 мг/дм3 и аммиак с массовой концентрацией 10 - 15 мг/дм3. Далее сточные воды обрабатывают активным хлором в количестве 5 - 7 весовых частей активного хлора на 1 весовую часть азота аммонийного при pH 6,5 - 8. Для хлорирования могут быть использованы, например, газообразный хлор, гипохлориты кальция и натрия, образующие в воде хлорноватистую кислоту и гипохлоритный ион. Сумма свободного Cl2, HOCl, OCl и связанного в хлорамин азота называется активным хлором. Процесс окисления азота аммонийного активным хлором идет по реакции:
2NH4+2Cl2=2NH2Cl=4H++2Cl-
NH2Cl+Cl2=NHCl2+H++3Cl-
NH2Cl+NHCl2=N2+3H++3Cl-
Для ускорения процесса хлорирования применяют воздушную продувку. Повышение pH выше 8 ведет к увеличению расхода активного хлора для окисления азота аммонийного, а понижение pH ниже 6,5 не обеспечивает качество воды. Хлорированную воду пропускают через слабоосновной анионит для удаления ионов хлора. После хлорирования гипохлоритом натрия или гипохлоритом кальция требуется предварительное катионирование.
The method is as follows: wastewater containing ammonia and urea, enters the stripper of the first stage, where at a temperature of 130 - 145 o C, a pressure of 0.28 - 0.35 MPa from the solution, carbon dioxide, ammonia and water are released. Next, the waste water from the lower part of the stripper of the first stage is sent to the hydrolyzer, in the lower part of which "sharp" high-pressure steam is supplied. In the hydrolyzer at a temperature of no more than 190 o C and a pressure of 1.5 - 1.8 MPa, decomposition (hydrolysis) of urea, ammonia and carbon dioxide occurs. The liquid phase enters the second stage stripper, where ammonia and carbon dioxide are distilled off from the solution. Wastewater at the outlet of the desorption-hydrolysis unit contains urea with a mass concentration of 10-30 mg / dm 3 and ammonia with a mass concentration of 10-15 mg / dm 3 . Next, the wastewater is treated with active chlorine in an amount of 5 to 7 parts by weight of active chlorine per 1 part by weight of ammonium nitrogen at a pH of 6.5 to 8. For chlorination, for example, gaseous chlorine, calcium and sodium hypochlorites, which form hypochlorous acid in water, can be used. and hypochlorite ion. The sum of free Cl 2 , HOCl, OCl and nitrogen bound in chloramine is called active chlorine. The process of oxidation of ammonium nitrogen by active chlorine proceeds by the reaction:
2NH 4 + 2Cl 2 = 2NH 2 Cl = 4H + + 2Cl-
NH 2 Cl + Cl 2 = NHCl 2 + H + + 3Cl-
NH 2 Cl + NHCl 2 = N 2 + 3H + + 3Cl-
To speed up the chlorination process, air purging is used. Raising the pH above 8 leads to an increase in the consumption of active chlorine for the oxidation of ammonium nitrogen, and lowering the pH below 6.5 does not provide water quality. Chlorinated water is passed through a weakly basic anion exchange resin to remove chlorine ions. After chlorination with sodium hypochlorite or calcium hypochlorite, preliminary cationization is required.

Сточные воды после очистки имеют следующие показатели:
Хлориды - Не более 3 мг/дм3
Щелочность - Не более 700 мкг-экв/дм3
Жесткость - 10 мкг-экв/дм3
Солесодержание - Не более 300 мг/дм3
Аммиак - Не более 2 мг/дм3
Мочевины - Отсутствие
что соответствует требованиям, предъявляемым к качеству химически очищенной воды для питания котлов среднего давления P - 4 МПа (40 кгс/см2).
Waste water after treatment has the following indicators:
Chlorides - Not more than 3 mg / dm 3
Alkalinity - Not more than 700 mcg-equiv / dm 3
Hardness - 10 μg-equiv / dm 3
Salinity - Not more than 300 mg / dm 3
Ammonia - Not more than 2 mg / dm 3
Urea - Lack
which corresponds to the requirements for the quality of chemically treated water for feeding medium-pressure boilers P - 4 MPa (40 kgf / cm 2 ).

Количество необходимого активного хлора для хлорирования сточных вод и величина pH установлены экспериментально. The amount of active chlorine needed for the chlorination of wastewater and the pH value are established experimentally.

Пример 1
Сточные воды производства мочевины после десорбции и гидролиза, характеризуемые следующим качеством:
pH - 7,2
Аммиак - 11,7 мг/дм3
Мочевина - 28,3 мг/дм3
Взвешенные вещества - Отсутствие
Сухой остаток - 16 мг/дм3
Хлориды - Отсутствие
Сульфаты - Отсутствие
Фосфаты - Отсутствие
Железо - 0,04 мг/дм3
Жесткость - 0,02 мкг-экв/дм3
Щелочность - 0,4 мкг-экв/дм3
Кальций - 1,4 мг/дм3
Магний - Отсутствие
Медь - Отсутствие
Нитраты - Отсутствие
Нитриты - Отсутствие
Оксид кремния - 0,04 мг/дм3
Оксид углерода - Отсутствие
обрабатывают активным хлором. Для полного окисления аммиака и мочевины требуется 5 весовых частей активного хлора на одну весовую часть азота аммонийного. Для ускорения процесса окисления дается воздушная продувка. После окисления содержание мочевины в сточных водах равняется 0, аммиак также отсутствует. Содержание хлоридов возрастает до 17,5 мг/дм3. Для очистки от хлоридов сточную воду пропускают через анионит.
Example 1
Wastewater from urea production after desorption and hydrolysis, characterized by the following quality:
pH 7.2
Ammonia - 11.7 mg / dm 3
Urea - 28.3 mg / dm 3
Suspended Substances - No
The dry residue is 16 mg / DM 3
Chlorides - Lack
Sulphates - Lack
Phosphates - Absence
Iron - 0.04 mg / dm 3
Hardness - 0.02 mcg-equiv / dm 3
Alkalinity - 0.4 μg-equiv / dm 3
Calcium - 1.4 mg / dm 3
Magnesium - Lack
Copper - Lack
Nitrates - Lack
Nitrite - Lack
Silica - 0.04 mg / DM 3
Carbon Monoxide - Lack
treated with active chlorine. For the complete oxidation of ammonia and urea, 5 parts by weight of active chlorine per one part by weight of ammonia nitrogen are required. To speed up the oxidation process, an air purge is given. After oxidation, the urea content in wastewater is 0, and ammonia is also absent. The chloride content increases to 17.5 mg / dm 3 . To remove chlorides, wastewater is passed through anion exchange resin.

Пример 2
Сточные воды производства мочевины с содержанием:
pH - 8,0
Аммиака - 11,3 мг/дм3
Мочевины - 12,1 мг/дм3
(прочие показатели качества в связи с содержанием значительно ниже нормируемых не приводятся) обрабатывают активным хлором. Дозу активного хлора берут 7 весовых частей на 1 весовую часть азота аммонийного. После окисления содержание аммиака - отсутствие, мочевины - отсутствие, содержание хлоридов - 28,5 мг/л. Для очистки от хлоридов сточную воду пропускают через анионит.
Example 2
Urea production wastewater containing:
pH - 8.0
Ammonia - 11.3 mg / dm 3
Urea - 12.1 mg / dm 3
(other quality indicators in connection with the content significantly lower than normalized are not given) are treated with active chlorine. The dose of active chlorine take 7 parts by weight per 1 part by weight of ammonium nitrogen. After oxidation, the ammonia content is absent, urea is absent, and the chloride content is 28.5 mg / l. To remove chlorides, wastewater is passed through anion exchange resin.

Пример 3
Сточные воды производства мочевины с содержанием:
pH - 9,4
Аммиака - 25,4 мг/дм3
Мочевины - 20 мг/дм3
обрабатывают активным хлором. В данном примере при pH 9 для полного удаления аммиака и мочевины соотношение активного хлора на одну весовую часть азота аммонийного увеличивается до 9 весовых частей. Т.е. при повышении pH исследуемой воды доза активного хлора возрастает, что нецелесообразного, так как приводит к перерасходу реагентов.
Example 3
Urea production wastewater containing:
pH 9.4
Ammonia - 25.4 mg / dm 3
Urea - 20 mg / dm 3
treated with active chlorine. In this example, at pH 9, for the complete removal of ammonia and urea, the ratio of active chlorine per one part by weight of ammonium nitrogen increases to 9 parts by weight. Those. with increasing pH of the test water, the dose of active chlorine increases, which is impractical, since it leads to an overrun of reagents.

Понижение pH ниже 6,5 также нецелесообразно, так как вода становится агрессивной в коррозийном отношении. Lowering the pH below 6.5 is also impractical, since water becomes corrosive.

Из примеров видно, что в сравнении с прототипом степень очистки от аммиака и мочевины по предлагаемому способу увеличивается и составляет 100%, что позволяет ее повторное использование в оборотном водоснабжении или в качестве питательной воды для котлов среднего давления P - 4 МПа (40 кгм/см2).The examples show that, in comparison with the prototype, the degree of purification from ammonia and urea by the proposed method increases and amounts to 100%, which allows its reuse in recycled water supply or as feed water for medium-pressure boilers P - 4 MPa (40 kgm / cm 2 ).

Испытания проводились в лаборатории ЗАО "Агро-Череповец". Проводятся подготовительные работы для промышленного использования на ЗАО "Агро-Череповец". The tests were carried out in the laboratory of Agro-Cherepovets CJSC. Preparatory work is being carried out for industrial use at ZAO Agro-Cherepovets.

Claims (4)

1. Способ очистки сточных вод производства мочевины путем гидролиза и десорбции очищаемых стоков при нагреве и давлении, отличающийся тем, что сточные воды после гидролиза и десорбции подвергают обработке активным хлором с подачей воздуха и последующим анионированием. 1. The method of purification of wastewater from the production of urea by hydrolysis and desorption of treated effluents by heating and pressure, characterized in that the wastewater after hydrolysis and desorption is treated with active chlorine with air supply and subsequent anionization. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку активным хлором проводят при рН 6,8 - 8, а количество активного хлора берут 5 - 7 вес.ч. на 1 вес.ч. азота аммонийного. 2. The method according to claim 1, characterized in that the treatment with active chlorine is carried out at a pH of 6.8 to 8, and the amount of active chlorine is 5 to 7 parts by weight. for 1 weight.h. ammonium nitrogen. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для обработки активным хлором используют газообразный хлор. 3. The method according to claim 1, characterized in that chlorine gas is used for treatment with active chlorine. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для обработки активным хлором используют гипохлориты кальция или натрия, перед очисткой сточных вод на анионитах проводят предварительное катионирование. 4. The method according to claim 1, characterized in that for the treatment with active chlorine, calcium or sodium hypochlorites are used, prior to wastewater treatment on anion exchangers, preliminary cationization is carried out.
RU2000112087A 2000-05-17 2000-05-17 Method of treatment of sewage waters of urea production process RU2160711C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000112087A RU2160711C1 (en) 2000-05-17 2000-05-17 Method of treatment of sewage waters of urea production process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000112087A RU2160711C1 (en) 2000-05-17 2000-05-17 Method of treatment of sewage waters of urea production process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2160711C1 true RU2160711C1 (en) 2000-12-20

Family

ID=20234632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000112087A RU2160711C1 (en) 2000-05-17 2000-05-17 Method of treatment of sewage waters of urea production process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2160711C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD4435C1 (en) * 2015-09-14 2017-04-30 Институт Химии Академии Наук Молдовы Process for purification of deep waters from ammonium, ammonia and hydrogen sulfide ions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD4435C1 (en) * 2015-09-14 2017-04-30 Институт Химии Академии Наук Молдовы Process for purification of deep waters from ammonium, ammonia and hydrogen sulfide ions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6652758B2 (en) Simultaneous ammonia and fluoride treatment for wastewater
US8343328B2 (en) Brine purification
US6464867B1 (en) Apparatus for producing water containing dissolved ozone
JP4641691B2 (en) Method for decomposing organic compounds in water
US7037481B2 (en) Production of ultra pure salt
EP2867388B1 (en) Process and apparatus for generating or recovering hydrochloric acid from metal salt solutions
CN102503016B (en) Device and method for treating ammonia nitrogen wastewater, recycling ammonia and preparing ammonium sulfate
CN109319976B (en) Process for treating ammonia nitrogen wastewater by adopting gaseous membrane
CA2473417A1 (en) Method and apparatus for generating gaseous chlorine dioxide-chlorine mixtures
CZ278195A3 (en) Process of treating waste water containing both organic and inorganic compounds, particularly waste water formed during preparation of epichlorhydrine
US3732164A (en) Nitrogen removal from waste water by breakpoint chlorination
JP2968694B2 (en) Solution purification and circulation method
CN105645634B (en) A kind of processing method of epoxy resin synthetic wastewater
US20210238071A1 (en) Process to treat waste brine
WO2005075355A2 (en) Process of removal of ammonium from waste water
RU2160711C1 (en) Method of treatment of sewage waters of urea production process
EP0967003B1 (en) Process and system for exhaust gas treatment
JPH07124559A (en) Sterilization of water to be treated in seawater desalting process
Futakawa et al. Treatment of concentrated cyanide wastewater
CN112437754B (en) Method for removing contaminants from wastewater from an industrial plant and system for implementing such a method
JPH0790220B2 (en) Boiler feedwater treatment method and boiler feedwater treatment device
JP3313549B2 (en) Decomposition and removal method of organic matter in chloride ion-containing wastewater
Croue et al. Effect of preozonation on the organic halide formation potential of an aquatic fulvic acid
JPH08141582A (en) Method and apparatus for treating industrial waste water
RU2160710C1 (en) Method of sewage waters purification from urea