RU2207324C2 - Two-step method for neutralizing waste waters - Google Patents
Two-step method for neutralizing waste waters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2207324C2 RU2207324C2 RU2001117045A RU2001117045A RU2207324C2 RU 2207324 C2 RU2207324 C2 RU 2207324C2 RU 2001117045 A RU2001117045 A RU 2001117045A RU 2001117045 A RU2001117045 A RU 2001117045A RU 2207324 C2 RU2207324 C2 RU 2207324C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- neutralization
- wastewater
- iron
- neutralizing
- stage
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано в машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности, где необходимо обезвреживать кислые железосодержащие сточные воды. The invention relates to the field of wastewater treatment and can be used in engineering and metalworking industries, where it is necessary to neutralize acidic iron-containing wastewater.
Известен способ очистки кислых железосодержащих сточных вод, включающий усреднение, нейтрализацию сточных вод известковым молоком, отстаивание и механическое обезвоживание образующегося осадка (Смирнов Д.Н., Генкин В.Е. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов. -М.: Металлургия, 1980, 195 с. ). Однако этому способу присущи существенные недостатки: большой расход извести, загипсовывание трубопроводов, трудность осаждения мелкодисперсных хлопьев гидроокиси железа, большой объем образующегося осадка и трудность его обезвоживания. A known method of purification of acidic iron-containing wastewater, including averaging, neutralization of wastewater with lime milk, sedimentation and mechanical dewatering of the formed sludge (Smirnov D.N., Genkin V.E. Wastewater treatment in metal processing. -M .: Metallurgy, 1980 , 195 p.). However, this method has significant disadvantages: high consumption of lime, plastering of pipelines, the difficulty of precipitating finely dispersed flakes of iron hydroxide, the large amount of sludge formed and the difficulty of dehydrating it.
Известен способ очистки кислых железосодержащих сточных вод фильтрованием через слой магнезита (Кожевникова Е.П., Волков Л.С. Исследование работы магнезитовых фильтров при нейтрализации кислых железосодержащих сточных вод. В сб. Процессы фильтрования при очистке природных и сточных вод, Южно-Уральское кн. изд-во, Челябинск, 1965, 78 с.). Фильтрация сточных вод через слой загрузки из обожженого магазина (крупность зерен 1-3 мм высотой до 2,5 м) со скоростью 2-4 м/ч позволяет проводить в обычном скором фильтре нейтрализацию и задержание гидроокиси железа. A known method of purification of acidic iron-containing wastewater by filtration through a layer of magnesite (Kozhevnikova EP, Volkov LS. Study of the operation of magnesite filters in neutralizing acidic iron-containing wastewater. In collection. Filtering processes in the treatment of natural and wastewater, South Ural book Publishing House, Chelyabinsk, 1965, 78 pp.). Filtration of wastewater through a loading layer from a burnt shop (grain size 1-3 mm high up to 2.5 m) at a speed of 2-4 m / h allows neutralization and retention of iron hydroxide in a conventional quick filter.
Вместе с тем, применение данного способа очень ограничено из-за образования на зернах фильтрующей загрузки гипсожелезистых отложений, препятствующих нормальной работе фильтров. Как показали многочисленные наблюдения за применением этого способа, после нескольких фильтроциклов нейтрализующая способность загрузки в режиме полной нейтрализации резко снижается, а затем падает практически до нуля. Частая замена загрузки является нерациональной в техническом и экономическом отношениях. At the same time, the use of this method is very limited due to the formation on the grains of the filter load of gypsum-iron deposits that impede the normal operation of the filters. As shown by numerous observations on the application of this method, after several filter cycles, the neutralizing ability of the load in the full neutralization mode decreases sharply, and then drops to almost zero. Frequent download replacement is inefficient in technical and economic respects.
К недостаткам данного способа следует отнести также трудность регенерации фильтрующей загрузки и низкую скорость фильтрования. The disadvantages of this method should also include the difficulty of regeneration of the filter load and low filtering speed.
Известен способ двухступенчатой нейтрализации сточных вод, включающий усреднение, нейтрализацию, oтстаивание и механическое обезвоживание образующегося осадка (Шабалин А.Ю. Очистка и использование сточных вод на предприятиях черной металлургии, Москва, Металлургия, 1968, с. 257-278), при этом нейтрализацию сточных вод разделяют последовательно на две стадии: феррохромовым шлаком и известковым молоком. A known method of two-stage neutralization of wastewater, including averaging, neutralization, sedimentation and mechanical dewatering of the formed sludge (Shabalin A.Yu. Wastewater treatment and use at the enterprises of ferrous metallurgy, Moscow, Metallurgy, 1968, p. 257-278), while neutralization sewage is divided sequentially into two stages: ferrochrome slag and lime milk.
Недостатками этого способа являются: большой расход ФХШ; трудности, связанные с удалением осадка из отстойников. The disadvantages of this method are: high consumption FHSh; difficulties associated with sediment removal from sedimentation tanks.
Технической задачей предлагаемого изобретения является разгрузка очистных сооружений по загрязнениям и увеличение скорости осаждения в отстойниках. The technical task of the invention is the unloading of treatment facilities for pollution and an increase in the deposition rate in the sumps.
Технический результат достигается тем, что сточные воды подвергают усреднению, нейтрализации, отстаиванию и механическому обезвоживанию образующегося осадка и процесс нейтрализации сточных вод разделяют последовательно на две ступени до величины рН=6-7 фильтрованием под разрежением 0,4-0,6 кгс/см2 через тонкий слой (0,5-2,0 мм) мелкодисперсного нейтрализующего реагента феррохромового шлака в течение 1 мин на первой ступени, и до величины рН= 8,5-9,5 нейтрализацией известковым молоком на второй ступени.The technical result is achieved by the fact that the wastewater is subjected to averaging, neutralization, sedimentation and mechanical dewatering of the formed sludge and the process of neutralizing wastewater is divided in two stages sequentially to pH = 6-7 by filtration under a pressure of 0.4-0.6 kgf / cm 2 through a thin layer (0.5-2.0 mm) of finely dispersed neutralizing reagent of ferrochrome slag for 1 min in the first stage, and until pH = 8.5-9.5 by neutralization with milk of lime in the second stage.
На фиг. 1 представлена зависимость высоты слоя ФХШ на эффект нейтрализации сточных вод (исходный сток рН=2, содержание иона железа (11): 0,025; 0,1; 1,0; 2,0 г/л). In FIG. Figure 1 shows the dependence of the FCC layer height on the effect of neutralizing wastewater (initial runoff pH = 2, iron ion content (11): 0.025; 0.1; 1.0; 2.0 g / l).
На фиг. 2 представлена зависимость высоты слоя ФХШ на эффект нейтрализации сточных вод (исходный сток рН= 3-6 (ср.), содержание иона железа 0,025-2,0 г/л). In FIG. Figure 2 shows the dependence of the FCC layer height on the effect of neutralizing wastewater (initial runoff pH = 3-6 (cf.), iron ion content 0.025-2.0 g / l).
На фиг. 3 представлена зависимость %-ного высаждения железа (11) от рН стока. In FIG. Figure 3 shows the dependence of the% precipitation of iron (11) on the pH of the runoff.
На фиг. 4 представлена зависимость скорости осаждения частиц гидроокиси железа (11) в отстойниках от концентрации иона железа в стоке. In FIG. Figure 4 shows the dependence of the rate of deposition of particles of iron hydroxide (11) in sedimentation tanks on the concentration of iron ion in the effluent.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В качестве нейтрализующего фильтрующего материала применяется феррохромовый шлак многотоннажный отход электросталеплавильного производства. Степень дисперсности его колеблется в пределах от 1 до 15 мкм. Нейтрализующая способность ФХШ обуславливается содержанием в его составе до 70% двухкальциевых силикатов, способных вступать в реакции нейтрализации. The proposed method is as follows. As a neutralizing filtering material, ferrochrome slag is used for large-tonnage waste of electric steel production. The degree of dispersion ranges from 1 to 15 microns. The neutralizing ability of PCh is determined by the content in its composition of up to 70% of dicalcium silicates capable of entering into neutralization reactions.
Фильтрование проводилось на погружной вакуум-фильтровальной воронке площадью фильтрования 0,004 м2. Фильтрованию подвергалась сточная вода, содержащая серную кислоту (pН=2 - 5-6) и соль железа (11) (концентрация иона железа (11) от 0,025 до 2,0 г/л).Filtration was carried out on a submersible vacuum filter funnel with a filter area of 0.004 m 2 . Wastewater containing sulfuric acid (pH = 2-5-6) and an iron salt (11) (concentration of an iron ion (11) from 0.025 to 2.0 g / l) was filtered.
Толщина слоя ФХШ варьировалась в пределах от 0,5-2,0 мм из условия обеспечения рН фильтрата не менее 6-7. Время фильтрования не превышало 1 мин из условия обеспечения максимальных скоростей фильтрования. Фильтрование осуществлялось при величине разрежения 0,3-0,6 кгс/см2. При меньших величинах разрежения за время фильтрования происходит незначительное повышение рН сточных вод. При больших величинах разрежения не обеспечивает эффект нейтрализации сточных вод в тонком слое ФХШ.The thickness of the PCh layer varied from 0.5–2.0 mm from the condition that the pH of the filtrate was not less than 6–7. The filtering time did not exceed 1 min from the condition of ensuring maximum filtration rates. Filtering was carried out with a vacuum value of 0.3-0.6 kgf / cm 2 . At lower rarefaction values, a slight increase in the pH of wastewater occurs during filtration. At large rarefaction values, it does not provide the effect of neutralizing wastewater in a thin layer of FCS.
Как видно из фиг.1-2, процесс нейтрализации сточных вод идет в две ступени: на первой нейтрализуется кислота, на второй происходит образование гидроокиси. Причем на второй ступени требуется существенная затрата реагента. С увеличением концентрации ионов металлов требуется все больше реагента для изменения величины рН на одну и ту же величину. Установлено, что для повышения величины рН с 2 до 6-6,5 в интервале содержания иона железа в сточных водах 0,025-2,0 г/л необходимая толщина слоя ФХШ составляет 0,5-2,0 мм. Для осуществления режима полной нейтрализации толщина слоя ФХШ лежит в пределах 2,0-4,5 мм (фиг.1-2). As can be seen from Fig.1-2, the process of neutralizing wastewater takes place in two stages: on the first, acid is neutralized, on the second, hydroxide formation occurs. Moreover, at the second stage, a substantial expenditure of reagent is required. With an increase in the concentration of metal ions, more and more reagent is required to change the pH by the same amount. It was found that to increase the pH from 2 to 6-6.5 in the range of iron ion content in wastewater 0.025-2.0 g / l, the required thickness of the FCC layer is 0.5-2.0 mm. To implement the full neutralization mode, the thickness of the layer of PCh lies in the range of 2.0-4.5 mm (Fig.1-2).
Фильтрование кислых железосодержащих сточных вод через слои ФХШ толщиной 0,5-3,0 мм под вакуумом 0,4-0,6 кгс/см2 в течение 1 мин обеспечивает достаточно высокие скорости фильтрования - от 2,5 до 6 м/ч (табл. 1).Filtration of acidic iron-containing wastewater through FChS layers 0.5-3.0 mm thick under a vacuum of 0.4-0.6 kgf / cm 2 for 1 min provides fairly high filtration rates - from 2.5 to 6 m / h ( table 1).
Нейтрализация сточных вод до рН 6-7 обеспечивает удаление из сточных вод основной массы загрязнений, т.к. при фильтровании через тонкий слой ФХШ происходит нейтрализация свободной кислоты и высаждение 80% иона железа (11) (фиг. 3). Это способствует разгрузке очистных сооружений и обеспечению стабильной величины рН сточных вод. Neutralization of wastewater to pH 6-7 ensures the removal of the bulk of contaminants from wastewater, as when filtering through a thin layer of PCh, the free acid is neutralized and 80% of the iron ion is precipitated (11) (Fig. 3). This contributes to the unloading of treatment facilities and ensuring a stable pH value of wastewater.
Вторая ступень нейтрализации проводится известковым молоком известным способом до величины рН 8,5-9,5 из условия наиболее полного высаждения железа (11) в виде гидроокиси. При этом значительно уменьшается расход нейтрализующего реагента-извести, т.к. после первой ступени нейтрализации в сточных водах остается всего лишь 20% иона железа (11). The second stage of neutralization is carried out by milk of lime in a known manner to a pH of 8.5-9.5 from the condition of the most complete precipitation of iron (11) in the form of hydroxide. At the same time, the consumption of a neutralizing reagent-lime is significantly reduced, because after the first stage of neutralization, only 20% of the iron ion remains in wastewater (11).
ПРИМЕР 1. Кислую железосодержащую сточную воду (рН=2, концентрация иона железа (11) 50 мг/л фильтруют через слой ФХШ толщиной 1,5 мм под разрежением 0,5 кгс/см2. В качестве фильтровальной перегородки использовали капрон арт. 56007. Слой ФХШ толщиной 1,5 мм получали фильтрованием 3%-ной по весу суспензии ФХШ под разрежением 0,5 кгс/см2 в течение 15 с. При этом средняя скорость фильтрования за 2 мин составила 6,2 м/ч. рН фильтрата 6-7, влажность образующегося осадка гидроокиси железа (11) после просушки под вакуумом составила 45%.EXAMPLE 1. Acidic iron-containing wastewater (pH = 2, iron ion concentration (11) 50 mg / l is filtered through a 1.5 mm thick PCh layer under a vacuum of 0.5 kgf / cm 2. Capron art. 56007 was used as a filter partition). A 1.5 mm thick FHS layer was obtained by filtering a 3% by weight FHS suspension under a pressure of 0.5 kgf / cm 2 for 15 s. The average filtration rate for 2 minutes was 6.2 m / h. 6-7, the humidity of the resulting precipitate of iron hydroxide (11) after drying under vacuum was 45%.
ПРИМЕР 2. Кислую железосодержащую сточную воду (рН 3-4, концентрация иона железа (11) 200 мг/л фильтруют через слой ФХШ толщиной 0,5 мм под разрежением 0,5 кгс/см2. В качестве фильтровальной перегородки использовали капрон арт.56007. Слой ФХШ толщиной 0,5 мм получали фильтрованием 3%-ной по весу суспензии ФХШ под разрежением 0,5 кгc/см2 в течение 5 с. При этом средняя скорость фильтрования за 3 мин составила 5,2 м/ч, рН фильтрата 6-7, влажность образующегося осадка гидроокиси железа после просушки под вакуумом составила 45%.EXAMPLE 2. Acidic iron-containing wastewater (pH 3-4, iron ion concentration (11) 200 mg / l is filtered through a 0.5 mm thick PCh layer under a vacuum of 0.5 kgf / cm 2. Capron art was used as a filter septum. 56007. A 0.5-mm thick FHS layer was obtained by filtering a 3% by weight FHS suspension under a vacuum of 0.5 kgf / cm 2 for 5 s. The average filtration rate for 3 min was 5.2 m / h, pH the filtrate is 6-7, the moisture content of the precipitate of iron hydroxide formed after drying under vacuum was 45%.
Отработавший слой ФХШ с задержанными загрязнениями в виде частиц гидроокиси железа может вывозиться в отвал вместе с обезвоженным осадком. An spent layer of PCh with delayed contaminants in the form of particles of iron hydroxide can be disposed of with the dehydrated sludge.
Известно, что хлопья гидроокиси железа после нейтрализации известковым молоком плохо осаждаются в отстойниках, причем, чем больше концентрация иона железа в стоке, тем меньше скорость осаждения частиц гидроокиси железа (фиг. 4). (Васильев В.И. Исследование условий выделения взвеси из нейтрализованных кислых железосодержащих сточных вод. Дисс. на соиск. уч.ст. к.т.н., Челябинск, 1972. 130 с.). Проведение режима двухступенчатой нейтрализации способствует значительному уменьшению концентрации иона железа в стоке после первой ступени нейтрализации и, т.о. увеличению скорости осаждения хлопьев гидроокиси железа (11) в отстойниках, обеспечению стабильной их работы и уменьшению их размеров. It is known that flakes of iron hydroxide after neutralization with milk of lime are poorly precipitated in settlers, and the higher the concentration of iron ion in the effluent, the lower the rate of deposition of particles of iron hydroxide (Fig. 4). (Vasiliev V.I. Study of the conditions for the release of suspended solids from neutralized acidic iron-containing wastewater. Diss. For the degree of candidate of technical science, Chelyabinsk, 1972. 130 pp.). The two-stage neutralization mode contributes to a significant decrease in the concentration of iron ion in the effluent after the first stage of neutralization, and thus an increase in the rate of deposition of flakes of iron hydroxide (11) in sedimentation tanks, ensuring their stable operation and reducing their size.
При этом объем осадка, осажденного в отстойниках, значительно меньше (примерно в 5 раз), чем при проведении нейтрализации сточных вод только известковым молоком. Соответственно для его обезвоживания требуется меньшее количество аппаратов. At the same time, the volume of sediment deposited in the settlers is much less (about 5 times) than when neutralizing wastewater with milk of lime only. Accordingly, for its dehydration requires a smaller number of devices.
Осуществление первой ступени нейтрализации возможно на серийно выпускаемых аппаратах барабанных вакуум-фильтрах типа БОУ с наружной поверхностью фильтрования, работающий с тонким слоем ФХШ. Эти аппараты могут быть размещены в цехе механического обезвоживания наряду с аппаратами для обезвоживания осадка (как правило, теми же вакуум-фильтрами типа БОУ). Это приводит к значительному сокращению эксплуатационных затрат на осуществление предлагаемого способа очистки. The implementation of the first stage of neutralization is possible on commercially available apparatuses of drum vacuum filters of the BOW type with an outer filtering surface, working with a thin layer of FCS. These devices can be placed in the mechanical dewatering workshop along with sludge dewatering devices (usually with the same vacuum filters of the BOW type). This leads to a significant reduction in operating costs for the implementation of the proposed cleaning method.
Предлагаемый способ двухступенчатой нейтрализации сточных вод может быть с успехом применяем для селективного извлечения металлов из сточных вод. При этом следует учитывать интервал рН, в котором происходит высаждение металла (табл. 2), а также количество нейтрализующего реагента для высаждения одной весовой части металла. The proposed method of two-stage neutralization of wastewater can be successfully used for the selective extraction of metals from wastewater. In this case, the pH range in which the metal is precipitated (Table 2), as well as the amount of neutralizing reagent for the precipitation of one weight part of the metal, should be taken into account.
Осуществление предлагаемого способа очистки кислых железосодержащих сточных вод позволит разгрузить очистные сооружения по загрязнениям, в 2,5-3 раза увеличить скорость осаждения хлопьев гидроокиси железа в отстойниках. Implementation of the proposed method for the purification of acidic iron-containing wastewater will allow unloading treatment plants for pollution, increase the sedimentation rate of iron hydroxide flakes in sedimentation tanks by a factor of 2.5-3.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001117045A RU2207324C2 (en) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | Two-step method for neutralizing waste waters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001117045A RU2207324C2 (en) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | Two-step method for neutralizing waste waters |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001117045A RU2001117045A (en) | 2003-05-20 |
RU2207324C2 true RU2207324C2 (en) | 2003-06-27 |
Family
ID=29209832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001117045A RU2207324C2 (en) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | Two-step method for neutralizing waste waters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2207324C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100457639C (en) * | 2006-08-26 | 2009-02-04 | 陈宜平 | Method for processing organic wastewater |
RU2622132C1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-06-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Way to neutralise the acidic mine waters |
-
2001
- 2001-06-18 RU RU2001117045A patent/RU2207324C2/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ШАБАЛИН А.Ф. Очистка и использование сточных вод на предприятиях черной металлургии. - М.: Металлургия, 1968, с. 257-278. ТОРОЧЕШНИКОВ Н.С. Техника защиты окружающей среды. - М.: Химия, 1981, с. 193-195. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100457639C (en) * | 2006-08-26 | 2009-02-04 | 陈宜平 | Method for processing organic wastewater |
RU2622132C1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-06-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Way to neutralise the acidic mine waters |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4630456B2 (en) | Water treatment method | |
US5039428A (en) | Waste water treatment process using improved recycle of high density sludge | |
JP4589748B2 (en) | Treatment of acidic waste liquid containing iron and chromium | |
EP1533276A2 (en) | A waste water clarification system | |
TW412433B (en) | Processes for the treatment of flue gas desulfurization waste water | |
US3226319A (en) | Process of consolidating a voluminous, low solids content sludge | |
GB2110199A (en) | Waste treatment process for heavy metal-containing effluents | |
CN1330047A (en) | Process for treating sewage by neutralization and ion salt oxidization | |
RU2207324C2 (en) | Two-step method for neutralizing waste waters | |
CN115403049A (en) | Purification method and purification system of quartz sand | |
JP3262015B2 (en) | Water treatment method | |
Bell | Removal of soluble iron by filtration | |
RU2211191C2 (en) | Method of cleaning acidic iron-containing waste waters | |
JP2003071201A (en) | Method for disposing waste liquid containing a plurality of metals | |
RU2283815C1 (en) | Process of neutralizing sulfuric acid-containing waste waters | |
Bishnoi et al. | Adsorption of Cr (VI) from aqueous and electroplating wastewater | |
RU2104316C1 (en) | Method for precipitation of ions of heavy metals from industrial sewage waters | |
JPH10113674A (en) | Processing agent of metal-containing waste liquid and its treatment | |
RU2099292C1 (en) | Method of removing sulfides from waste waters | |
SU385931A1 (en) | METHOD OF PURIFICATION OF WASTEWATER FROM PETROLEUM PRODUCTS AND METAL HYDROXIDES | |
JP2003117564A (en) | Method for treating fluorine-containing waste water | |
JP2000301160A (en) | Method for treating oil-containing wastewater containing surfactant | |
RU2792510C1 (en) | Method for purification of multicomponent industrial wastewater containing zinc and chromium | |
JP2004225120A (en) | Method for improving precipitation property of neutralized sediment | |
SU1560483A1 (en) | Method of removing heavy metals and organic substances from waste water |