RU2342330C2 - Система и способ обработки кислотных сточных вод - Google Patents
Система и способ обработки кислотных сточных вод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2342330C2 RU2342330C2 RU2006105497/04A RU2006105497A RU2342330C2 RU 2342330 C2 RU2342330 C2 RU 2342330C2 RU 2006105497/04 A RU2006105497/04 A RU 2006105497/04A RU 2006105497 A RU2006105497 A RU 2006105497A RU 2342330 C2 RU2342330 C2 RU 2342330C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wastewater
- reverse osmosis
- osmosis system
- formation
- effluent
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000003643 water by type Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title abstract 10
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 94
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 54
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 187
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 63
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 57
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 27
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 26
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims description 23
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims description 22
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims description 17
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims description 17
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 17
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims description 16
- -1 silicate ions Chemical class 0.000 claims description 16
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 14
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 14
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 13
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 10
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 claims description 9
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 8
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims description 8
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 8
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 claims description 7
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 claims description 7
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 7
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 7
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 6
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M bisulphate group Chemical group S([O-])(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 5
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 claims 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 12
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 9
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 5
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 5
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 4
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical group N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 2
- 239000008233 hard water Substances 0.000 description 2
- CUPFNGOKRMWUOO-UHFFFAOYSA-N hydron;difluoride Chemical group F.F CUPFNGOKRMWUOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- QVLTXCYWHPZMCA-UHFFFAOYSA-N po4-po4 Chemical group OP(O)(O)=O.OP(O)(O)=O QVLTXCYWHPZMCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 10,10-dioxo-2-[4-(N-phenylanilino)phenyl]thioxanthen-9-one Chemical compound O=C1c2ccccc2S(=O)(=O)c2ccc(cc12)-c1ccc(cc1)N(c1ccccc1)c1ccccc1 FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000219991 Lythraceae Species 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019093 NaOCl Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014360 Punica granatum Nutrition 0.000 description 1
- 241000218998 Salicaceae Species 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- JXRVKYBCWUJJBP-UHFFFAOYSA-L calcium;hydrogen sulfate Chemical compound [Ca+2].OS([O-])(=O)=O.OS([O-])(=O)=O JXRVKYBCWUJJBP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009296 electrodeionization Methods 0.000 description 1
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 150000002697 manganese compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
- B01D61/026—Reverse osmosis; Hyperfiltration comprising multiple reverse osmosis steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/04—Feed pretreatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/12—Controlling or regulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/04—Specific process operations in the feed stream; Feed pretreatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/288—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using composite sorbents, e.g. coated, impregnated, multi-layered
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
- C02F1/56—Macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/76—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/105—Phosphorus compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/12—Halogens or halogen-containing compounds
- C02F2101/14—Fluorine or fluorine-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/12—Inert solids used as ballast for improving sedimentation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к обработке кислотных промышленных сточных вод. Способ удаления фторидов из выходящего потока сточных вод включает установление начального значения рН поступающего потока на уровне меньше, чем примерно 3,5 или поддержание рН поступающего потока на уровне меньше, чем примерно 3,5. Затем направляют сточные воды в первую систему обратного осмоса и удаляют часть фторидов из сточных вод. Поддерживают рН сточных вод на уровне меньше, чем примерно 3,5 по меньшей мере до тех пор, пока идет обработка в первой системе обратного осмоса. Затем направляют сточные воды из первой системы обратного осмоса во вторую систему обратного осмоса и удаляют фториды из сточных вод. После обработки в первой системе обратного осмоса устанавливают высокий рН. В результате использования первой и второй систем обратного осмоса удаляют по меньшей мере 90% фторидов из сточных вод, 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.
Description
Перекрестная ссылка на родственные заявки
Настоящая заявка заявляет приоритет, согласно 35 U.S.С.§ 119 (е), следующей временной заявки на патент США: заявка серийный №60/489853, зарегистрированная 24 июля 2003 года. Эта заявка включается сюда в качестве ссылки во всей ее полноте.
Уровень техники
1. Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в целом относится к обработке кислотных промышленных сточных вод, а более конкретно к сведению к минимуму осаждения в системах обратного осмоса, используемых для обработки сточных вод.
2. Описание предшествующего уровня техники
Сточные воды, связанные с операциями производства фосфатов, как правило, являются кислотными и, как правило, содержат фториды, аммиак, оксид кремния, сульфаты, кальций, тяжелые металлы и фосфаты. Для понижения уровня таких загрязнений до того, как сточные воды выпускаются, используются различные технологии. Например, способ двукратного известкования, с последующим отделением с помощью воздуха, представляет собой технологию, которая используется, как правило. Он использует добавление извести в две стадии для ускорения осаждения фторидов и фосфатов с последующим, при высоком рН, отделением с помощью воздуха, для удаления аммиака. В другой технологии сточные воды обрабатываются с помощью технологий, включающих химическое осаждение, с последующим обратным осмосом. Подобно способу двукратного известкования, такие технологии повышают рН поступающих сточных вод для ускорения осаждения и отделения твердых продуктов перед стадией обратного осмоса. Высокая стоимость химикалиев, как правило, связанных с повышением рН сточных вод, делает такие способы экономически не привлекательными.
Сущность изобретения
Предложенное изобретение относится к способу удаления фторидов из выходящего потока сточных вод, который включает
а) установление начального значение рН поступающего потока сточных вод на уровне меньше, чем примерно 3,5, или поддержание рН поступающего потока сточных вод на уровне меньше, чем примерно 3,5;
b) направление сточных вод в первую систему обратного осмоса и удаление по меньшей мере части фторидов из сточных вод;
с) поддержание рН сточных вод на уровне меньше, чем примерно 3,5 по меньшей мере до тех пор, пока сточные воды обрабатывают с помощью первой системы обратного осмоса и удаляют по меньшей мере часть фторидов из сточных вод;
d) направление сточных вод из первой системы обратного осмоса во вторую систему обратного осмоса и удаление фторидов из сточных вод;
е) установление высокого рН сточных вод после обработки сточных вод в первой системе обратного осмоса и перед обработкой во второй системе обратного осмоса; и
f) удаление по меньшей мере 90% фторидов из сточных вод с помощью первой и второй систем обратного осмоса.
Поступающий поток сточных вод содержит также кальций, сульфаты, фосфаты и оксид кремния, причем по меньшей мере 90% кальция, сульфатов, фосфатов и оксида кремния удаляют с помощью первой и второй систем обратного осмоса.
В соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящее изобретение предусматривает способ обработки сточных вод, имеющих рН, меньший, примерно, чем 3,5. Способ включает стадии удаления из сточных вод, по меньшей мере, части любого загрязнения в первой системе разделения, установления рН выходящего потока из первой системы разделения, равного, по меньшей мере, примерно 6 или выше, после удаления, по меньшей мере, части любого загрязнения из сточных вод в первой системе разделения, и удаления, по меньшей мере, части любого загрязнения из сточных вод во второй системе, после установления рН выходящего потока из первой системы разделения, равного, по меньшей мере, примерно 6 или выше.
В соответствии с настоящим изобретением способ включает стадии создания в сточных водах условий ингибирования, которые ускоряют образование, по меньшей мере, одного вида ионов из фторидных ионов и силикатных ионов, удаления любого загрязнения из сточных вод в первой системе разделения, ускорения образования, по меньшей мере, одного вида ионов из фторидных ионов и силикатных ионов и удаления любого загрязнения из сточных вод, с созданием обработанного выходящего потока после ускорения образования, по меньшей мере, одного вида из фторидных и силикатных ионов.
В соответствии с настоящим изобретением способ включает стадии поддержания условий равновесия для любого осаждающегося загрязнения в сточных водах, удаления из сточных вод любого материала из фосфатов, растворенных твердых веществ, аммиака, органики и коллоидного материала, установления условий равновесия, по меньшей мере, для одного осаждающегося загрязнения в сточных водах, после удаления из сточных вод любого материала из растворенных твердых веществ, аммиака, органики и коллоидного материала, и удаления из сточных вод любого остаточного фторида, аммиака или растворенного твердого материала, с получением обработанного выходящего потока после установления условий равновесия, по меньшей мере, для одного осаждающегося загрязнения в сточных водах.
Настоящее изобретение предусматривает способ удаления фторидов и оксида кремния из сточных вод с использованием системы обратного осмоса, где способ уменьшает возможность образования накипи в системе обратного осмоса. В случае данного аспекта настоящего изобретения способ включает облегчение создания условий в сточных водах, которые способствуют образованию кремнефтористоводородной кислоты и направление сточных вод, содержащих кремнефтористоводородную кислоту, в систему обратного осмоса. Когда сточные воды проходят сквозь систему обратного осмоса, фториды и оксид кремния в форме кремнефтористоводородной кислоты удаляются из сточных вод. Система обратного осмоса второй ступени может использоваться для удаления дополнительных фторидов и оксида кремния. В этом случае в выходящем потоке сточных вод из первой системы обратного осмоса поддерживаются условия, которые способствуют образованию фторидных и силикатных ионов. Таким образом, дополнительные фториды и оксид кремния в форме фторидных и силикатных ионов удаляются, когда сточные воды проходят сквозь вторую систему обратного осмоса.
Кроме того, настоящее изобретение включает удаление водорослей из сточных вод. В одном из конкретных вариантов осуществления сточные воды являются кислотными. Для удаления водорослей из сточных вод хлор или промежуточный продукт хлора добавляют в сточные воды, чтобы уничтожить водоросли. Кроме того, добавляют бентонит, и водоросли, после воздействия на них обработки с помощью хлора или промежуточного продукта хлора, поглощаются или дестабилизируются посредством бентонита. После этого водоросли могут удаляться с помощью обычных технологических средств.
В одном из конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения водоросли и/или суспендированный материал удаляется с помощью стабилизированной флоккуляционной разделительной системы. В этом способе поглощенные водоросли и бентонит образуют твердые продукты в сточных водах. В способе стабилизированной флоккуляции флоккулянт и нерастворимый гранулированный материал добавляют к сточным водам с образованием флоккулированной смеси. Флоккулированная смесь образует хлопья, содержащие поглощенные водоросли и бентонит, которые выпадают в осадок из сточных вод.
Другие преимущества, новые особенности и задачи настоящего изобретения станут ясны из следующего далее подробного описания настоящего изобретения, когда оно рассматривается в сочетании с прилагаемыми чертежами, некоторые из них являются схематическими, и которые не должны рассматриваться как выполненные в масштабе. На фигурах каждый идентичный или примерно идентичный компонент, который иллюстрируется на различных фигурах, представлен с помощью одного и того же номера. Для целей ясности не каждый компонент отмечается на каждой фигуре или не каждый компонент каждого варианта осуществления настоящего изобретения показывается, когда иллюстрация не является необходимой для того, чтобы дать возможность специалисту в данной области понять настоящее изобретение.
Краткое описание чертежей
Неограничивающие варианты осуществления настоящего изобретения будут описываться посредством примеров со ссылками на прилагаемые чертежи, в которых:
Фиг.1 представляет собой блок-схему способа в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения, демонстрирующую систему обработки сточных вод;
Фиг.2 представляет собой схематическое изображение стабилизированной системы разделения в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения;
Фиг.3 представляет собой график, демонстрирующий равновесный относительный состав сульфаты-бисульфаты в зависимости от рН, в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения;
Фиг.4 представляет собой график, демонстрирующий равновесный относительный состав фтористоводородная кислота фториды в зависимости от рН, в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения;
Фиг.5 представляет собой график, демонстрирующий равновесный относительный состав аммоний-аммиак в зависимости от рН; и
Фиг.6 представляет собой график, демонстрирующий равновесный относительный состав фосфорная кислота - фосфаты в зависимости от рН.
Подробное описание изобретения
Обработка сточных вод, содержащих оксид кремния, сульфат кальция, фосфат кальция, фторид кальция, а также любые другие частицы, которые могут осаждаться в условиях нейтральных рН или рН, близких к нейтральным, создает проблему образования накипи. Например, операции установки или системы обратного осмоса образуют накипь, когда такие сточные воды проходят через них. Другие потенциальные проблемы закупорки включают проблемы, связанные с растворимыми органическими соединениями, а также с органическими материалами. Как следствие, такие системы вызывают необходимость в значительных затратах на работу, такую как, но не ограничиваясь этим, чистка и/или замена мембран, и высокое потребление химикалиев. Соответственно, настоящее изобретение предусматривает систему и способ обработки сточных вод, которые используют химические равновесные свойства на стадиях для получения выходящего потока, пригодного для выпуска в водные пути, соответствующие директивным установкам. Например, система и способы в соответствии с настоящим изобретением могут производить выходящий поток, обработанные сточные воды, имеющие низкие концентрации аммиака и растворенных твердых продуктов, фторидных, фосфатных и сульфатных ионов, которые могут удовлетворять требованиям к выпускаемой воде. Таким образом, в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления, настоящее изобретение предусматривает систему обработки сточных вод, включающую источник поступающего потока, содержащий подлежащие обработке сточные воды, имеющие рН, меньший, примерно, чем 3,5, первую систему обратного осмоса с сообщением текучих сред, соединенную с источником поступающего потока, источник щелочи, располагающийся для введения щелочи после первой системы обратного осмоса, и вторую систему обратного осмоса с сообщением текучих сред, присоединенную после первой системы обратного осмоса и источника щелочи. Система обработки сточных вод может, кроме того, содержать осветлитель с сообщением текучих сред, присоединенный между источником поступающего потока и первой системой обратного осмоса. Система обработки сточных вод может, кроме того, содержать многослойный фильтр или другой тип фильтра с сообщением текучих сред, присоединенный между источником поступающего потока и первой системой обратного осмоса. Система обработки сточных вод может также, кроме того, содержать источник кислоты, располагающийся для добавления кислоты в сточные воды перед первой системой обратного осмоса. Система обработки сточных вод может также, кроме того, содержать устройство конечного разделения со смешанным слоем, содержащим ионообменный смолы, с сообщением текучих сред, присоединенное после второй системы 22 обратного осмоса.
В соответствии с дополнительными вариантами осуществления, настоящее изобретение предусматривает способ обработки сточных вод, имеющий рН, меньший, примерно, чем 3,5. Способ может включать стадии удаления, по меньшей мере, части любых нежелательных веществ из сточных вод в первой системе разделения, установления рН выходящего потока из первой системы разделения, равного, по меньшей мере, примерно 6, после удаления, по меньшей мере, части любых нежелательных веществ из сточных вод в первой системе разделения, и удаления, по меньшей мере, части любых нежелательных веществ из сточных вод во второй системе после установления рН выходящего потока из первой системы разделения, равного, по меньшей мере, примерно 6. Способ может дополнительно включать стадию осветления сточных вод перед осуществлением стадии удаления, по меньшей мере, части любых нежелательных веществ при работе первой установки разделения. Способ может дополнительно включать стадию удаления любого органического материала из сточных вод перед осуществлением стадии удаления, по меньшей мере, части любых нежелательных веществ в первой системе разделения. Стадия удаления любого органического материала может включать добавление дезинфицирующего агента, коагулянта и флоккулянта к сточным водам. Способ может дополнительно включать стадию удаления любых мелкодисперсных твердых веществ из сточных вод перед осуществлением стадии удаления, по меньшей мере, части любых нежелательных веществ в первой системе разделения. Способ может дополнительно включать стадию установления рН сточных вод, меньше, чем примерно 3,5, перед осуществлением стадии удаления, по меньшей мере, части нежелательных веществ в первой системе разделения. Способ может дополнительно включать стадию уменьшения содержания любого вида соединения из аммиака и фосфата в обработанных сточных водах от второй системы разделения до уровней, которые соответствуют установленным требованиям ЕРА.
В соответствии с другими дополнительными вариантами осуществления настоящее изобретение предусматривает способ обработки сточных вод. Способ может включать стадии ингибирования условий в сточных водах, которые ускоряют образование, по меньшей мере, одного вида ионов из фторидных и силикатных ионов, способствуя установлению условий в сточных водах, которые создают или поддерживают комплексообразующие вещества - оксид кремния и фторид, удаления, по меньшей мере, одного вида нежелательных веществ из сточных вод, в то же время способствуя созданию условий, которые образуют или поддерживают комплексообразующие оксид кремния и фторид, устанавливая в сточных водах условия для ингибирования образования комплексообразующих веществ после удаления, по меньшей мере, одного вида нежелательных веществ из сточных вод. Способ может дополнительно включать стадию удаления, по меньшей мере, части любого органического материала из сточных вод перед удалением любых нежелательных веществ из сточных вод в первой системе разделения.
В соответствии с другими вариантами осуществления настоящее изобретение предусматривает способ обработки сточных вод. Способ может включать стадии поддержания в сточных водах условий равновесия для любых осаждающихся веществ, удаления из сточных вод любых растворенных твердых веществ, аммиака, органического и коллоидного материала, установления в сточных водах условий равновесия, по меньшей мере, для одних осаждающихся веществ после удаления из сточных вод любого материала из растворенных твердых продуктов, аммиака, органических и коллоидных материалов и удаления из сточных вод любого оставшегося фторида, аммиака или растворенного твердого вещества, с получением обработанного выходящего потока после установления условий равновесия, по меньшей мере, для одного вида осаждающихся веществ в сточных водах. Стадия удаления любого вещества из растворенных твердых веществ, аммиака, органического и коллоидного материала из сточных вод может осуществляться, в то же время, поддерживая условия равновесия для любых осаждающихся веществ в сточных водах. В соответствии с другими вариантами осуществления настоящее изобретение предусматривает способ обработки сточных вод. Способ может включать стадии создания в сточных водах условий для образования или поддержания комплексообразующих веществ - оксида кремния и фторида, удаления, по меньшей мере, одних нежелательных веществ из сточных вод, в то же время, создавая условия для образования или поддержания комплексообразующих веществ - оксида кремния и фторида, установления условий для ингибирования образования комплексообразующих веществ - оксида кремния и фторида, после удаления из сточных вод, по меньшей мере, одного вида нежелательных веществ, и удаления из сточных вод любых оставшихся нежелательных веществ, с получением обработанного выходящего потока после установления условий для ингибирования образования комплексообразующих веществ. В соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения фиг.1 показывает систему 10 обработки сточных вод, которая может включать первую систему 12 предварительной обработки с сообщением текучих сред, соединенную со сточными водами, поступающим потоком, в источнике 14 сточных вод. Система 10 обработки сточных вод может дополнительно включать вторую систему 16 предварительной обработки с сообщением текучих сред, соединенную с первой системой 12 предварительной обработки. Первая система 18 разделения и вторая система 20 разделения, как правило, с сообщением текучих сред, присоединяются после первой и/или второй систем 12 и 16 предварительной обработки. Обработанные сточные воды, выходящий поток, как правило, подвергается дополнительной обработке в системе 22 конечной обработки перед транспортировкой на выпуск 24.
Поступающий поток может представлять собой любой источник сточных вод, пригодный для обработки, в соответствии с настоящим изобретением. Например, пригодные для обработки, поступающие сточные воды могут представлять собой аккумулированные сточные воды, имеющие относительно кислотный рН, такие как сточные воды от операций производства фосфатов.
Первая система предварительной обработки может включать операции одной или нескольких установок, которые удаляют органический материал, такой как водоросли, а также уменьшают мутность поступающего потока сточных вод и их рН. Соответствующая система предварительной обработки может включать осветлитель, имеющий стабилизированные флоккуляционные подсистемы. Фиг.2 показывает одну из таких примерных установок, имеющих ступень коагуляции, ступень созревания, ступень осаждения и гидроциклон. Осветлитель 30 может использовать дезинфицирующий агент, такой как гипохлорит натрия, для дезактивации любых микроорганизмов или органического материала в потоке сточных вод; коагулянт, такой как, но не ограничиваясь этим, бентонит, сульфат алюминия и хлорид железа (III), для ускорения коагуляции дезактивированного материала; и флоккулянт, такой как, но не ограничиваясь этим, неионные, катионные, анионные полимеры или их сочетания, для ускорения флоккуляции дезактивированного, коагулированного материала. Осветлитель может использовать технологии осаждения, усиленного с помощью микропеска и гидроциклона, для отделения ила или твердых продуктов от обогащенного жидкостью потока. Такие системы предпочтительно уменьшают мутность потока сточных вод, примерно, до меньшего, чем 3 NTU (нефелометрических единиц мутности).
Вторая система предварительной обработки включает операции одной или нескольких установок, которые удаляют мелкодисперсные твердые продукты и/или уменьшают мутность потока сточных вод. Соответствующая система может включать многослойный фильтр, используемый любой материал из антрацита, песка и граната. Такие системы предпочтительно уменьшают мутность сточных вод до меньшего, примерно, чем 2 NTU, и уменьшают SDI (индекс плотности ила) до меньшего, примерно, чем 4, для понижения вероятности закупорки на следующих стадиях.
Первая и вторая системы разделения удаляют загрязнения или нежелательные вещества из сточных вод, чтобы сделать их пригодными для выпуска в объем воды. Как она здесь используется, фраза «пригодные для выпуска» относится к обработанным сточным водам, имеющим концентрации загрязнений, которые удовлетворяют требованиям для выпуска United States ЕРД, или меньшие. Например, первая и вторая системы разделения могут включать одно или несколько устройств обратного осмоса, пригодные для использования при кондиционировании сточных вод. Выходящий поток обработанных сточных вод, как правило, имеет концентрации загрязнений, как перечислено в таблице 1.
| Таблица 1 | |
| Требования к качеству выходящего потока (в мг/л) | |
| Компонент | Концентрация |
| pH | 6,5-8,5 |
| Фторид | <5,0 |
| Аммиак | <1,0 |
| Азот, в целом | <2,0 |
| Фосфор | <0,5 |
| TDS | <50 |
Таким образом, в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения, первая система 18 разделения может включать одно или несколько устройств обратного осмоса, имеющих разделительные мембраны (не показаны), пригодные для использования при обработке сточных вод, таких как жесткие воды, имеющих рН, меньшие, примерно, чем 3, и скорости потока примерно от 6 примерно до 12 GFD (галлон/кв.фут/день), поскольку, как предполагается, высокая скорость потока, больше, примерно, чем 12 GFD, может приводить к закупорке, а скорости потока, меньшие, примерно, чем 6 GFD, могут приводить к низкому качеству фильтрата. Подобным же образом вторая система 20 разделения может включать одно или несколько устройств 20 обратного осмоса, имеющих разделительные мембраны (не показаны), пригодные для использования при обработке сточных вод, таких как жесткие воды, имеющих рН примерно от 6 примерно до 7 и скорости потока примерно от 15 примерно до 20 GFD. Как и для системы обратного осмоса первой системы разделения, более высокие скорости потока могут приводить к неприемлемой закупорке, в то время как более низкие скорости потока могут приводить к плохому качеству фильтрата. В первой или второй системе разделения может использоваться любое устройство обратного осмоса. Соответствующие примеры включают устройства, которые являются коммерчески доступными от United States Filter Corporation, Milton, Ontario, Canada. Мембраны, пригодные для использования в устройстве обратного осмоса, в соответствии с настоящим изобретением, включают мембрану FILMTEC BW30-365, доступную от FilmTec, дочерней компании The Dow™ Chemical Corporation, Midland, Michigan. Первая система разделения может работать, обрабатывая сточные воды, имеющие рН, меньший, примерно, чем 3,5, для ускорения образования и/или удаления бисульфатов, для ингибирования образования сульфатов и уменьшения возможности образования накипи из сульфата кальция. Первая система разделения может также работать, обрабатывая сточные воды, имеющие рН, меньший, примерно, чем 3,5, для ускорения образования и/или удаления веществ кремнефтористоводородной кислоты, для уменьшения возможности образования накипи из оксида кремния и фторида кальция, или их обоих. Первая система разделения может также работать, обрабатывая сточные воды, имеющие рН, меньший, примерно, чем 3,5, для ускорения образования и/или удаления частиц фосфорной кислоты, для уменьшения возможности образования накипи из фосфата кальция. Первая система разделения может также работать, обрабатывая сточные воды, имеющие рН, меньший, примерно, чем 3,5, для уменьшения возможности образования накипи из металлов. Первая система разделения может также работать, обрабатывая сточные воды, имеющие рН, меньший, примерно, чем 3,5, для ускорения образования и/или удаления аммиака, для улучшения скорости удаления аммиака. Вторая система разделения может работать, обрабатывая сточные воды, имеющие рН примерно от 6 примерно до 7, для ускорения образования и/или удаления фторидов, для улучшения удаления таких веществ. Вторая система разделения может работать, обрабатывая сточные воды, имеющие рН примерно от 6 примерно до 7, для ускорения образования и/или удаления силикатов, для улучшения удаления таких веществ. Вторая система разделения может работать, обрабатывая сточные воды, имеющие рН примерно от 6 примерно до 7, для ускорения образования и/или удаления фосфатов, для улучшения удаления таких веществ. Вторая система разделения может работать, обрабатывая сточные воды, имеющие рН примерно от 6 примерно до 7, для ускорения образования и/или удаления органических веществ, для улучшения удаления таких веществ. Другие технологии могут использоваться в первой и второй системе разделения для удаления загрязнений или другим образом нежелательных веществ, включая, но не ограничиваясь этим, электродиализ, электродеионизацию, микрофильтрование и испарение/конденсацию. В некоторых случаях система обработки сточных вод может дополнительно содержать источник агента против образования накипи и/или флоккулянта, располагающийся для введения агента против образования накипи и/или флоккулянта в сточные воды перед системой предварительной обработки или любой из систем разделения. Может использоваться любой пригодный для использования агент против образования накипи, который ингибирует образование накипи при различных операциях установки в соответствии с настоящим изобретением. Агент против образования накипи может использоваться, как рекомендуется соответствующими производителями, но, как правило, вводится при концентрации примерно от 3 примерно до 4 млн.д. Система 22 конечной обработки может включать операции одной или нескольких установок, которые дополнительно уменьшают содержание загрязнений или нежелательных веществ в обработанных сточных водах и делают их пригодными для выпуска. Например, система 22 может содержать одно или несколько устройств конечного разделения со смешанным слоем, содержащим ионообменные смолы, которые уменьшают концентрацию аммиака до меньшей, примерно, чем 1 мг/л. Смешанный слой, как правило, может содержать одну или несколько анионных и катионных ионообменных смол, которые притягивают и связывают оставшиеся заряженные частицы в обработанных сточных водах. Ионообменная смола может присутствовать в смешанном слое в любом расположении, пригодном для использования для дополнительной очистки обработанных сточных вод. Примеры пригодных для использования ионообменных смол включают семейство смол DOWEX™ MARATHON™, доступных от The Dow™ Chemical Corporation, Midland, Michigan, а также семейство смол AMBERLITE™, доступных от Rohm and Haas Company, Philadelphia, Pennsylvania. Система 10 обработки сточных вод, как правило, дополнительно включает источник 26 кислоты и источник 28 щелочи. Источник 26 кислоты, как правило, присоединяется к входному потоку первой системы 18 разделения, а источник 28 щелочи, как правило, присоединяется к входному потоку второй системы 20 разделения. При таком расположении кислота из источника 26 кислоты может регулировать одно или несколько химических свойств сточных вод, которые должны обрабатываться в первой системе 18 разделения. Например, рН сточных вод, которые должны обрабатываться, на входе 30 первой системы 18 разделения, может устанавливаться для регулирования и/или поддержания растворимости или равновесия одного или нескольких видов химических веществ, включая, например, ингибирование образования осаждающихся веществ, например, посредством увеличения растворимости таких веществ и/или ускорения образования комплексообразующих веществ, содержащих такие осаждающиеся в другом случае вещества.
В соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения кислота может вводиться во вход 30 и смешиваться со сточными водами, которые должны обрабатываться, для ускорения, поддержания или иным образом изменения условий равновесия, для ингибирования образования любых сульфатов (SO4 -2) и/или содействия образованию любых бисульфатов (HSO4). Как показано на фиг.3, равновесный относительный состав сульфаты-бисульфаты изменяется в зависимости от рН. Более низкие значения рН могут ускорять образование бисульфатов, в то время как более высокие значения рН могут ускорять образование сульфатов. Таким образом, регулирование рН может воздействовать на доступность сульфатов, которые, в системах разделения по настоящему изобретению, как правило, имеют тенденцию к осаждению.
В других вариантах осуществления добавление кислоты может использоваться для ускорения установления, поддержания или иным образом изменения условий равновесия для ускорения образования кремнефтористоводородной кислоты и/или ингибирования осаждения оксида кремния и фторидов. Как показано на фиг.4, равновесный относительный состав фтористоводородная кислота - фториды изменяется в зависимости от рН. Более низкие значения рН могут ускорять образование фтористоводородной кислоты, в то время как более высокие значения рН могут ускорять образование фторидов. Таким образом, регулирование рН может воздействовать на доступность фтористоводородной кислоты, которая, в свою очередь, может воздействовать на образование кремнефтористоводородной кислоты и уменьшать доступность осаждающихся оксида кремния или силикатов.
В дополнительных вариантах осуществления добавление кислоты может использоваться для ускорения установления, поддержания или иным образом изменения условий равновесия для увеличения растворимости фосфатов, таких как, но не ограничиваясь этим, фосфат кальция. Например, рН сточных вод, которые должны вводиться на входе 30 первой системы 18 разделения, может поддерживаться или устанавливаться примерно ниже 3, как правило, примерно ниже 2,8, а в некоторых случаях, примерно ниже 2,5, в других случаях, примерно до 2.
В соответствии с настоящим изобретением может использоваться любая кислота, которая служит для понижения или поддержания рН потока в желаемом диапазоне рН. Соответствующие примеры включают хлористоводородную кислоту и серную кислоту или их смеси. Выбор конкретной кислоты будет зависеть от нескольких факторов, включая, но не ограничиваясь этим, доступность и стоимость, а также другие соображения утилизации. Например, хлористоводородная кислота может быть преимущественной, по сравнению с серной кислотой, для того чтобы устранить любое увеличение концентрации сульфатов.
Подобным образом, щелочь из источника 28 щелочи может использоваться для установления одного или нескольких химических свойств сточных вод, которые должны обрабатываться во второй системе 20 разделения. Как и при добавлении кислоты, добавление щелочи может преимущественно использоваться для регулирования и/или поддержания растворимости или равновесия для одного или нескольких видов химических веществ. Например, рН обработанных сточных вод из первой системы 18 разделения может устанавливаться для ускорения образования силикатных или фторидных ионов или как тех, так и других, для облегчения их удаления из потока сточных вод во второй системе 20 разделения.
Подобным же образом, рН может устанавливаться для облегчения образования фосфатных ионов и аммиака, для облегчения их удаления из потока сточных вод во второй системе 20 разделения. Таким образом, в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения, рН сточных вод на входе 32 второй системы 20 разделения может повышаться, по меньшей мере, примерно до 6, в некоторых случаях, по меньшей мере, примерно до 6,5, ив других случаях, до значения в пределах между примерно 6 и примерно 7. Увеличение рН может также облегчать образование органической соли и их удаление во второй системе 20 разделения для улучшения качества ТОС выходящего потока. Как показано на фиг.5, равновесный относительный состав аммоний-аммиак изменяется в зависимости от рН. Более низкие значения рН могут способствовать образованию аммиака, которые могут облегчать их удаление в первой системе разделения. В дополнение к этому, как показано на фиг.6, равновесный относительный состав фосфорная кислота - фосфаты изменяется в зависимости от рН. Значения рН могут подбираться для облегчения образования Н2PO4 -, которые могут облегчать их удаление во второй системе разделения. В соответствии с настоящим изобретением может использоваться любая щелочь, которая служит для увеличения рН потока до желаемого диапазона рН. Примеры, пригодные для использования в качестве щелочей, включают каустическую соду или гидроксид натрия, каустический поташ или гидроксид калия. Предпочтительно используют кислоты и щелочь, которые пригодны для выпуска в объем воды. Как здесь используется, термины загрязнения и нежелательные вещества относятся к веществам в сточных водах или в обработанных сточных водах, которые имеют определенный предел концентрации. Загрязнения включают, например, кальций, магний, натрий, калий, алюминий, барий, аммиак, бикарбонат, сульфат, хлорид, фосфат, нитрат, фторид, оксид кремния, железо и марганецсодержащие соединения. Как здесь используется, термин органический материал может включать бактерии, микроорганизмы, водоросли, а также суспендированные твердые продукты, содержащие такой материал. Так же, как здесь используется, термин дезактивация относится к приведению органического материала в форму, пригодную для коагуляции и/или флоккуляции. Функционирование и преимущества этих и других вариантов осуществления настоящего изобретения будут поняты более полно с помощью примера, приведенного ниже. Следующий далее пример предназначается для иллюстрации преимуществ настоящего изобретения, но не для иллюстрации полных рамок настоящего изобретения.
Пример. Данный пример показывает работу системы обработки сточных вод в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения, в частности система 10 обработки сточных вод, схематически показанная на фиг.1, имеет системы 12 и 16 предварительной обработки, состоящие из осветлителя и многослойного фильтра. Система обработки сточных вод дополнительно включает первую систему 18 разделения, состоящую из первого устройства обратного осмоса, и вторую систему 20 разделения, состоящую из второго устройства обратного осмоса. Система обработки также включает систему 22 конечной обработки, состоящую из ионообменного устройства для конечного разделения со смешанным слоем, содержащим ионообменные смолы.
Осветлитель состоит из системы обработки ACTIPLO®, доступной от OTV ЗА, и использует NaOCl для дезактивации, по меньшей мере, частичной, любого органического материала. Осветлитель также использует бентонит для облегчения коагуляции дезактивированного органического материала, примерно от 80 примерно до 250 мг/л, в зависимости от количества, необходимого для коагуляции органического материала. Неионный полимерный агент PI 142, полимер с высокой молекулярной массой от Betz Dearborn, Downers Grove, Illinois, также используется в осветлителе для облегчения флоккуляции коагулировавшего, дезактивированного органического материала. Флоккулянт вводится при концентрации примерно от 1 мг/л. Выходящий поток из осветлителя имеет мутность, меньшую, примерно, чем 3 NTU. Ил и другие полутвердые отходы из осветлителя возвращаются в пруды-отстойники или утилизируются иным образом.
Фильтр с разнородной загрузкой использует среды, состоящие из антрацита, песка и граната, для понижения мутности сточных вод до меньшей, примерно, чем 2 NTU и для понижения SDI до меньшего, примерно, чем 4.
Устройство конечного разделения со смешанным слоем использует смешанный слой из ионообменных смол DOWEX™ MARATHON™ А и DOWEX™ MARATHON™ С, доступных, каждая, от The Dow™ Chemical Corporation, Midland, Michigan. Устройство конечного разделения со смешанным слоем служит для дополнительного регулирования концентрации NH3, чтобы она не превышала 1 мг/л, для понижения концентрации веществ PO4 ниже примерно 0,5 мг/л.
Первое устройство обратного осмоса использует мембраны FILMTEC™ BW30-365 от FilmTec Corporation, дочерней компании The Dow™ Chemical Corporation, Midland, Michigan. Оно работает при средней скорости потока примерно 10 GFD, при рабочем давлении примерно 250-300 фунт/кв.дюйм. Второе устройство обратного осмоса также использует мембраны FILMTEC™ BW30-365. Оно работает при средней скорости потока примерно 18 GFD. Если это необходимо, кислота (хлористоводородная кислота) добавляется из источника кислоты к поступающему потоку сточных вод перед обработкой в первом устройстве обратного осмоса для доведения рН до значения, меньшего, примерно, чем 3. Щелочь, гидроксид натрия добавляют в поток сточных вод после первого устройства обратного осмоса и перед введением во второе устройство обратного осмоса, для повышения рН до диапазона примерно между 6 и примерно 7. Поступающий поток сточных вод извлекают из прудов-отстойников завода по производству фосфатов. Как правило, они имеют концентрации загрязнений, как перечислено в таблице 2. рН поступающего потока сточных вод в первое устройство обратного осмоса устанавливают или поддерживают в пределах примерно между 2 и 2,8 для поддержания или ускорения комплексообразования оксида кремния и фторидов, с образованием кремнефтористоводородной кислоты, тем самым уменьшая возможность образования накипи, связанной с оксидом кремния и фторидом кальция. Условия рН также служат для того, чтобы сдвигать равновесие в сторону образования фосфорной кислоты, бисульфата кальция и аммиака и, как следствие, понижать возможность образования накипи, связанной с фосфатом кальция и сульфатом кальция, в то же время способствуя удалению аммиака. В таблице 2 представлены свойства, включая концентрации загрязнений потока фильтрата из первого устройства обратного осмоса (состав фильтрата после первого прохода). В таблице 2 также представлены свойства и концентрации загрязнений потока фильтрата из второго устройства обратного осмоса (состав фильтрата после второго прохода). Данные показывают, что системы и технологии по настоящему изобретению могут использоваться для обработки сточных вод и получения выходящего потока, пригодного для выпуска, который удовлетворяет требованиям ЕРА к выпускаемым водам или превосходит их. Этот пример также иллюстрирует использование системы обработки сточных вод, которая имеет более низкую стоимость, по сравнению с традиционными системами, в то же время устраняя использование известкового ила и других химикалиев для предварительной обработки.
| Таблица 2 | |||
| Состав сточных вод (в мг/л, если не указано иного) | |||
| Компонент | Состав поступающего потока | Состав фильтрата после первого прохода | Состав фильтрата после второго прохода |
| Кальций | 551 | 0,25 | 0,1 |
| Магний | 229 | 0,074 | 0,025 |
| Натрий | 1,290 | 50,7 | 1,4 |
| Калий | 196 | 0,86 | 0,021 |
| Алюминий | 8,4 | 0,05 | 0,05 |
| Барий | 0,02 | 0,001 | 0,001 |
| Аммоний | 600 | 5,2 | 0,27 |
| Бикарбонаты | 0,78 | - | 2,4 |
| Сульфаты | 5,200 | 5,5 | 0,2 |
| Хлориды | 100 | 14 | 0,26 |
| Фосфаты | 1,600 | 1,1 | 0,004 |
| Нитраты | 0,26 | 0,16 | 0,014 |
| Фториды | 150 | 35 | 0,54 |
| Оксид кремния | 200 | 0,61 | 0,3 |
| Железо | 5,6 | 0,02 | 0,025 |
| Марганец | 2,9 | 0,006 | 0,005 |
| TDS (общее количество растворенных солей) | 11,500 | 111 | 15 |
| TSS (общее количество взвешенных частиц) | 24 | 4 | - |
| BOD (биологическая потребность в кислороде) | 17 | 0,74 | 0,2 |
| ТОС (общее количество органического углерода) | 66 | 1,0 | 0,55 |
| TKN (Общее содержание азота по Кьельдалю) | 650 | 5,9 | 1 |
| рН | 2,8 | 2,9 | 6,3 |
| Мутность (NTU) | 14 | 0,25 | 0,05 |
| Цвет (PCU) | 110 | 5 | 5 |
Хотя здесь описываются и иллюстрируются несколько вариантов осуществления настоящего изобретения, специалист в данной области легко увидит множество других систем и структур для осуществления функций и/или получения результатов или преимуществ, описанных здесь, и каждая из этих вариаций или модификаций, как предполагается, находится в рамках настоящего изобретения. В более широком смысле специалисты в данной области легко заметили бы, что все параметры, размеры, материалы и конфигурации, описанные здесь, представляют собой примеры, и что реальные параметры, размеры, материалы и конфигурации зависят от конкретных применений, для которых используется концепция настоящего изобретения. Таким образом, размер и производительность каждой из операций установок должна изменяться в зависимости от нескольких соображений, специфичных для оборудования. Кроме того, конкретные материалы конструкции емкостей, насосов и других компонентов системы по настоящему изобретению должны зависеть также от конкретных соображений, специфичных для оборудования, но выбор конструкции и дизайн таких компонентов и систем должны быть в рамках знаний специалистов в данной области. Например, специалисты в данной области должны заметить, что нержавеющая сталь должна использоваться в качестве материалов конструкций при операциях установок, для использования или применений, где углеродистая сталь была бы непригодной для использования. Специалисты в данной области заметят или будут способны найти, используя не более чем рутинные эксперименты, эквиваленты для конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения, описанные здесь. По этой причине является понятным, что варианты осуществления, описанные здесь, представлены только в качестве примера, и что в рамках прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов, настоящее изобретение может осуществляться иным образом, чем конкретно описано. Настоящее изобретение направлено на каждый индивидуальный признак, систему, материал и/или способ, описанный здесь. В дополнение к этому любое сочетание двух или более таких признаков, систем, материалов и/или способов, если такие признаки, системы, материалы и/или способы не являются взаимно несовместимыми, включается в рамки настоящего изобретения. Как здесь используется, все переходные фразы, такие как "содержащий", "включающий", "имеющий", "обладающий", "содержащий", и тому подобное, являются открытыми, то есть означают включение, но не ограничение, и только переходные фразы "состоящий из" и "по существу состоящий из "будут закрытыми или полузакрытыми переходными фразами, соответственно, согласно § 2111.03 of United States Patent Office Manual of Patent Examining Procedures.
Claims (25)
1. Способ удаления фторидов из выходящего потока сточных вод, который включает:
а. установление начального значения рН поступающего потока сточных вод на уровне меньше, чем примерно 3,5, или поддержание рН поступающего потока сточных вод на уровне меньше, чем примерно 3,5;
b. направление сточных вод в первую систему обратного осмоса и удаление по меньшей мере части фторидов из сточных вод;
с. поддержание рН сточных вод на уровне меньше, чем примерно 3,5 по меньшей мере до тех пор, пока сточные воды обрабатывают с помощью первой системы обратного осмоса и удаляют по меньшей мере часть фторидов из сточных вод;
d. направление сточных вод из первой системы обратного осмоса во вторую систему обратного осмоса и удаление фторидов из сточных вод;
е. установление высокого рН сточных вод после обработки сточных вод в первой системе обратного осмоса и перед обработкой во второй системе обратного осмоса; и
f. удаление, по меньшей мере, 90% фторидов из сточных вод с помощью первой и второй систем обратного осмоса.
2. Способ по п.1, в котором поступающий поток сточных вод содержит также кальций, сульфаты, фосфаты и оксид кремния, и в котором, по меньшей мере, 90% кальция, сульфатов, фосфатов и оксида кремния удаляют с помощью первой и второй систем обратного осмоса.
3. Способ по п.1, включающий фильтрование сточных вод перед направлением сточных вод в первую систему обратного осмоса.
4. Способ по п.1, включающий направление сточных вод через осветлитель, представляющий собой стабилизированную флоккуляционную систему, перед направлением сточных вод в первую систему обратного осмоса.
5. Способ по п.4, в котором стабилизированная флоккуляционная система обеспечивает осветленный выходящий поток, и в котором проводят фильтрование осветленного выходящего потока из стабилизированной флоккуляционной системы и направление отфильтрованного выходящего потока из стабилизированной флоккуляционной системы в первую систему обратного осмоса.
6. Способ по п.1, включающий установление высокого рН сточных вод, по меньшей мере, примерно 6 или выше, перед тем как сточные воды направляются сквозь вторую систему обратного осмоса.
7. Способ по п.1, в котором сточные воды содержат также оксид кремния, фосфаты, кальций и сульфаты, и который включает кондиционирование сточных вод перед поступлением в первую систему обратного осмоса, облегчающее образование комплексообразующих веществ оксида кремния и фторидов, и, кроме того, облегчающее образование бисульфатов, тем самым уменьшая возможность образования накипи в первой системе обратного осмоса, связанной с оксидом кремния, фторидом кальция, карбонатом кальция, сульфатом кальция, фосфатом кальция и металлами.
8. Способ по п.7, в котором установление высокого рН выходящего потока сточных вод из первой системы обратного осмоса обеспечивает кондиционирование сточных вод, облегчая образование фторидных и силикатных ионов, или преобразует слабо ионизированные кислоты в солевую форму.
9. Способ по п.1, в котором сточные воды содержат аммиак, фосфаты и металлы, в том числе кальций и который включает кондиционирование сточных вод перед поступлением в первую систему обратного осмоса для облегчения образования фосфорной кислоты и ионов аммиака, уменьшения возможности образования накипи, связанной с фосфатом кальция, в первой системе обратного осмоса, и улучшения удаления аммиака в первой системе обратного осмоса; и кондиционирование выходящего потока сточных вод из первой системы обратного осмоса для облегчения образования фосфатных ионов, способствующих удалению фосфатов во второй системе обратного осмоса, и дополнительного кондиционирования сточных вод для общего увеличения растворимости органических соединений, способствуя тем самым удалению органических соединений во второй системе обратного осмоса.
10. Способ по п.1, в котором сточные воды содержат водоросли, и способ включает смешивание хлора или хлорсодержащего побочного продукта со сточными водами для дезактивации водорослей и смешивание бентонита со сточными водами для поглощения или дестабилизации водорослей.
11. Способ по п.1, включающий направление сточных вод через осветлитель, представляющий собой стабилизированную флоккуляционную систему, перед направлением сточных вод в первую систему обратного осмоса, и в котором сточные воды содержат водоросли, и который включает смешивание хлора или хлорсодержащего побочного продукта со сточными водами для дезактивации водорослей, и в котором водоросли удаляют в стабилизированной флоккуляционной системе.
12. Способ по п.1, в котором сточные воды содержат также оксид кремния, и который включает образование кремнефтористоводородной кислоты в сточных водах перед направлением сточных вод через первую систему обратного осмоса и удаление по меньшей мере части фторидов и силикатов с помощью первой системы обратного осмоса.
13. Способ по п.1, в котором сточные воды содержат кальций, фосфаты и сульфаты, и который включает кондиционирование сточных вод для уменьшения возможности образования фторида кальция, фосфата кальция или карбоната кальция и сульфата кальция.
14. Способ по п.12, в котором установление высокого рН выходящего потока сточных вод из первой системы обратного осмоса приводит к тому, что фториды и оксиды кремния в сточных водах принимают форму фторидных и силикатных ионов, которые удаляют из сточных вод во второй системе обратного осмоса.
15. Способ по п.12, в котором сточные воды также содержат сульфаты, фосфаты и аммиак, и в котором, перед поступлением в первую систему обратного осмоса, сточные воды кондиционируют для облегчения образования бисульфатов, фосфорной кислоты и ионов аммиака, и в котором установление высокого рН выходящего потока сточных вод из первой системы обратного осмоса кондиционирует сточные воды, облегчая образование фосфатных ионов, и увеличивает ионизацию органических соединений, способствуя удалению из сточных вод фосфатов, органических соединений и аммиака.
16. Способ по п.1, в котором поступающий поток сточных вод имеет рН, меньший, чем примерно 3,5.
17. Способ по п.16, в котором рН сточных вод поддерживается на уровне меньше, чем примерно 3,5 до тех пор, пока сточные воды не покинут первую систему обратного осмоса.
18. Способ по п.17, в котором первое установление высокого рН сточных вод осуществляется после того, как сточные воды покинут первую систему обратного осмоса.
19. Способ по п.17, в котором рН выходящего потока сточных вод из первой системы обратного осмоса устанавливают с повышением примерно до 6 или выше.
20. Способ по п.1, в котором сточные воды происходят от поступающего потока сточных вод, имеющих рН на уровне меньше, чем примерно 3,5, и в котором сточные воды подвергают одной или нескольким предварительным обработкам перед первой системой обратного осмоса, причем способ включает поддержание рН сточных вод на уровне меньше, чем примерно 3,5, когда сточные воды проходят через одну или несколько предварительных обработок и перед тем, как сточные воды поступают в первую систему обратного осмоса.
21. Способ по п.20, в котором первое установление высокого рН сточных вод осуществляют после выхода сточных вод из первой системы обратного осмоса.
22. Система обработки сточных вод для удаления загрязнений, таких как фториды, оксид кремния, фосфаты, сульфаты, аммиак и металлы, включающая:
а. стабилизированную флоккуляционную систему, имеющую один или несколько смесильных резервуаров для смешивания балласта с подлежащими обработке сточными водами, и резервуар-отстойник, расположенный после одного или нескольких смесительных резервуаров, которая производит осветленный выходящий поток и ил;
b. первую систему обратного осмоса, расположенную после стабилизированной песком флоккуляционной системы для обработки осветленного выходящего потока, производимого посредством стабилизированной флоккуляционной системы;
с. вторую систему обратного осмоса, расположенную после первой системы обратного осмоса, для обработки выходящего потока из первой системы обратного осмоса;
d. вход для ввода кислоты, расположенный перед первой системой обратного осмоса и адаптированный для соединения в рабочем состоянии с источником кислоты для селективного ввода в сточные воды кислоты, перед тем как сточные воды достигнут первой системы обратного осмоса; и
е. вход для ввода щелочи, расположенный между первой и второй системами обратного осмоса и адаптированный для соединения в рабочем состоянии с источником щелочи, для селективного ввода щелочи в выходящий поток сточных вод из первой системы обратного осмоса, для установления рН выходящего потока сточных вод из первой системы обратного осмоса.
23. Система обработки сточных вод по п.22, включающая фильтр, расположенный между стабилизированной флоккуляционной системой и первой системой обратного осмоса, для фильтрования осветленного выходящего потока из стабилизированной флоккуляционной системы, перед поступлением осветленного выходящего потока в первую систему обратного осмоса.
24. Система обработки сточных вод по п.22, дополнительно включающая ионообменное устройство конечного разделения, со смешанным слоем, содержащим ионообменные смолы, расположенное после второй системы обратного осмоса.
25. Система обработки сточных вод по п.23, в которой фильтр представляет собой многослойный фильтр.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US48985303P | 2003-07-24 | 2003-07-24 | |
| US60/489,853 | 2003-07-24 | ||
| US10/899,326 | 2004-07-26 | ||
| US10/899,326 US7438817B2 (en) | 2003-07-24 | 2004-07-26 | System and method for treatment of acidic wastewater |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006105497A RU2006105497A (ru) | 2006-08-10 |
| RU2342330C2 true RU2342330C2 (ru) | 2008-12-27 |
Family
ID=34107816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006105497/04A RU2342330C2 (ru) | 2003-07-24 | 2004-07-26 | Система и способ обработки кислотных сточных вод |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US7438817B2 (ru) |
| EP (1) | EP1651573B1 (ru) |
| AU (1) | AU2004259768B2 (ru) |
| BR (1) | BRPI0412848B1 (ru) |
| CA (1) | CA2533628C (ru) |
| ES (1) | ES2471215T3 (ru) |
| MX (1) | MXPA06000839A (ru) |
| PL (1) | PL1651573T3 (ru) |
| RU (1) | RU2342330C2 (ru) |
| WO (1) | WO2005009908A2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014018419A1 (en) * | 2012-07-21 | 2014-01-30 | K-Technologies, Inc. | Processes for the recovery of fluoride and silica products and phosphoric acid from wet-process phosphoric acid facilities and contaminated waste waters |
Families Citing this family (48)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050211632A1 (en) * | 2004-03-26 | 2005-09-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Base dosing water purification system and method |
| US7699991B2 (en) * | 2004-05-05 | 2010-04-20 | Samuel Rupert Owens | Apparatus and process for water conditioning |
| US7270796B2 (en) * | 2005-08-11 | 2007-09-18 | Castion Corporation | Ammonium/ammonia removal from a stream |
| US7651555B2 (en) * | 2005-08-17 | 2010-01-26 | Roseberry Jeffrey L | Onsite chemistry air filtration system |
| US7498377B2 (en) * | 2005-10-24 | 2009-03-03 | Unimin Corporation | Fluoride based composite material and method for making the same |
| US8206592B2 (en) | 2005-12-15 | 2012-06-26 | Siemens Industry, Inc. | Treating acidic water |
| AU2007246525B2 (en) * | 2006-05-09 | 2011-09-29 | Toray Industries, Inc. | Process for producing freshwater |
| FR2908129B1 (fr) * | 2006-11-06 | 2009-09-18 | Otv Sa | Procede de traitement de rejet de station membranaire |
| US10023487B2 (en) | 2006-12-12 | 2018-07-17 | Veolia Water Solutions & Technologies Support | Method of recovering oil or gas and treating the resulting produced water |
| US7815804B2 (en) * | 2006-12-12 | 2010-10-19 | Otv Sa S.A. | Method for treating wastewater or produced water |
| US20100213123A1 (en) | 2007-01-09 | 2010-08-26 | Marston Peter G | Ballasted sequencing batch reactor system and method for treating wastewater |
| CN101568388B (zh) | 2007-01-09 | 2013-09-18 | 西门子工业公司 | 用于去除工业废水中溶解的污染物、颗粒污染物和油类污染物的系统 |
| US20110036771A1 (en) | 2007-01-09 | 2011-02-17 | Steven Woodard | Ballasted anaerobic system and method for treating wastewater |
| US8470172B2 (en) | 2007-01-09 | 2013-06-25 | Siemens Industry, Inc. | System for enhancing a wastewater treatment process |
| WO2008091577A1 (en) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Siemens Water Technologies Corp. | Systems and methods to treat wastewater |
| US7520993B1 (en) * | 2007-12-06 | 2009-04-21 | Water & Power Technologies, Inc. | Water treatment process for oilfield produced water |
| FR2930246B1 (fr) | 2008-04-18 | 2011-12-09 | Veolia Eau Cie Generale Des Eaux | Procede de traitement des effluents aqueux de purge ou de nettoyage des circuits de generateurs de vapeur et unite mobile permettant la mise en oeuvre de ce procede |
| FR2930541B1 (fr) * | 2008-04-29 | 2010-05-21 | Solvay | Procede d'epuration de solutions aqueuses |
| CN102216224A (zh) * | 2008-09-17 | 2011-10-12 | 西门子私人有限公司 | 高回收率的硫酸盐除去方法 |
| WO2010056322A1 (en) * | 2008-11-17 | 2010-05-20 | Chemetall Foote Corporation | Recovery of lithium from aqueous solutions |
| AU2012261548B2 (en) * | 2008-11-17 | 2013-02-21 | Rockwood Lithium Inc. | Recovery of lithium from aqueous solutions |
| JP4747216B2 (ja) * | 2009-12-22 | 2011-08-17 | 株式会社神鋼環境ソリューション | フッ素およびケイ素を含む排水の前処理方法、およびフッ素およびケイ素を含む排水の処理設備 |
| JP5349435B2 (ja) * | 2010-09-16 | 2013-11-20 | 株式会社東芝 | 海水淡水化装置および薬品注入装置 |
| TWI434725B (zh) * | 2011-03-08 | 2014-04-21 | Asia Union Electronical Chemical Corp | 利用氫氧基化合物和離子交換樹脂吸附以純化氟酸系蝕刻液的處理方法 |
| US9682876B2 (en) | 2011-05-13 | 2017-06-20 | ProAct Services Corporation | System and method for the treatment of wastewater |
| JP6212044B2 (ja) | 2011-09-28 | 2017-10-11 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | タンニン含有ポリマーを用いて藻類を凝集させる方法 |
| US9677181B2 (en) | 2012-04-23 | 2017-06-13 | Nemaska Lithium Inc. | Processes for preparing lithium hydroxide |
| US8980100B2 (en) * | 2012-04-23 | 2015-03-17 | Aquatech International Corporation | Low energy reverse osmosis process |
| RS57299B1 (sr) | 2012-05-30 | 2018-08-31 | Nemaska Lithium Inc | Postupci za dobijanje litijum karbonata |
| CN104395246A (zh) | 2012-06-11 | 2015-03-04 | 伊沃夸水处理技术有限责任公司 | 使用固定膜工艺和压载沉降的处理 |
| US9255025B2 (en) | 2012-07-20 | 2016-02-09 | ProAct Services Corporation | Method for the treatment of wastewater |
| WO2014052674A1 (en) | 2012-09-26 | 2014-04-03 | Evoqua Water Technologies Llc | System for measuring the concentration of magnetic ballast in a slurry |
| JP6364473B2 (ja) * | 2013-03-15 | 2018-07-25 | イー スリー ウォーター， エルエルシー | 可搬式の非生物学的循環式汚水処理場 |
| PL2971252T3 (pl) | 2013-03-15 | 2021-07-12 | Nemaska Lithium Inc. | Procesy dla sporządzania wodorotlenku litu |
| CN109250733B (zh) | 2013-10-23 | 2021-07-16 | 内玛斯卡锂公司 | 制备碳酸锂的方法 |
| KR102099714B1 (ko) | 2013-10-23 | 2020-04-13 | 네마스카 리튬 인코포레이션 | 리튬 하이드록사이드 제조 공정 및 시스템 |
| EP3492632B1 (en) | 2014-02-24 | 2020-12-09 | Nemaska Lithium Inc. | Methods for treating lithium-containing materials |
| JP7030049B2 (ja) | 2015-08-27 | 2022-03-04 | ネマスカ リチウム インコーポレーテッド | リチウム含有材料を処理するための方法 |
| CA2940509A1 (en) | 2016-08-26 | 2018-02-26 | Nemaska Lithium Inc. | Processes for treating aqueous compositions comprising lithium sulfate and sulfuric acid |
| SG10201610914YA (en) * | 2016-12-28 | 2018-07-30 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Membrane separation method and apparatus equipped with particle fractionator |
| US10683162B2 (en) | 2017-05-18 | 2020-06-16 | Evoqua Water Technologies Llc | Digester cover left-in-place ballast ring |
| US11142466B2 (en) | 2017-11-22 | 2021-10-12 | Nemaska Lithium Inc. | Processes for preparing hydroxides and oxides of various metals and derivatives thereof |
| CN109956599A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-07-02 | 东莞理工学院 | 一种工业废水净化处理装置 |
| CN110078262B (zh) * | 2019-05-20 | 2022-07-12 | 南京师范大学 | 一种去除复合污染地表水中痕量抗生素的一体化反应器及其去除方法 |
| CN110510775A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-11-29 | 煤科集团杭州环保研究院有限公司 | 一种双膜增浓协同化学处理含氟废水的处理方法及系统 |
| WO2021087349A1 (en) | 2019-11-01 | 2021-05-06 | Ecolab Usa Inc. | Accurate biocide dosing for low concentration membrane biofouling control applications |
| US11772051B2 (en) | 2020-04-20 | 2023-10-03 | Ecolab Usa Inc. | Charge neutral biocide dosing control for membrane biofouling control applications |
| US20230064074A1 (en) * | 2021-08-25 | 2023-03-02 | Saudi Arabian Oil Company | Controlling biofouling in water purification |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3249498A (en) * | 1965-03-15 | 1966-05-03 | Monsanto Co | Mercury chlorocyanurate salts, processes for preparing same, and compositions containing same |
| US3252855A (en) * | 1965-08-10 | 1966-05-24 | American Cyanamid Co | Method of controlling algal growth |
| US4574049B1 (en) * | 1984-06-04 | 1999-02-02 | Ionpure Filter Us Inc | Reverse osmosis system |
| US5766479A (en) | 1995-08-07 | 1998-06-16 | Zenon Environmental Inc. | Production of high purity water using reverse osmosis |
| JP3244404B2 (ja) * | 1995-08-16 | 2002-01-07 | シャープ株式会社 | 水処理方法および水処理装置 |
| US6537456B2 (en) * | 1996-08-12 | 2003-03-25 | Debasish Mukhopadhyay | Method and apparatus for high efficiency reverse osmosis operation |
| CA2186963C (en) * | 1996-10-01 | 1999-03-30 | Riad A. Al-Samadi | High water recovery membrane purification process |
| US6267891B1 (en) * | 1997-03-03 | 2001-07-31 | Zenon Environmental Inc. | High purity water production using ion exchange |
| US6398965B1 (en) | 1998-03-31 | 2002-06-04 | United States Filter Corporation | Water treatment system and process |
| US6071413A (en) * | 1999-01-13 | 2000-06-06 | Texaco Inc. | Process for removing organic and inorganic contaminants from phenolic stripped sour water employing reverse omosis |
| US6338803B1 (en) * | 1999-08-30 | 2002-01-15 | Koch Microelectronic Service Co., Inc. | Process for treating waste water containing hydrofluoric acid and mixed acid etchant waste |
| FR2801878B1 (fr) * | 1999-12-03 | 2002-02-22 | Degremont | Procede et installation de clarification des liquides et suspensions par floculation lestee et decantation |
| IL141642A (en) | 2001-02-26 | 2003-01-12 | Ide Technologies Ltd | Method of boron removal in presence of magnesium ions |
| US6649037B2 (en) * | 2001-05-29 | 2003-11-18 | United States Filter Corporation | Electrodeionization apparatus and method |
| WO2003008336A2 (en) | 2001-07-20 | 2003-01-30 | Microbar, Inc. | Reverse osmosis pretreatment using low pressure filtration |
| US6758976B2 (en) | 2001-10-25 | 2004-07-06 | Imc Global Operations Inc. | Simplified purification of phosphoric acid plant pond water |
-
2004
- 2004-07-26 CA CA2533628A patent/CA2533628C/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-07-26 PL PL04757322T patent/PL1651573T3/pl unknown
- 2004-07-26 RU RU2006105497/04A patent/RU2342330C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2004-07-26 EP EP04757322.5A patent/EP1651573B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-07-26 BR BRPI0412848-6A patent/BRPI0412848B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2004-07-26 AU AU2004259768A patent/AU2004259768B2/en not_active Ceased
- 2004-07-26 WO PCT/US2004/024179 patent/WO2005009908A2/en active Search and Examination
- 2004-07-26 MX MXPA06000839A patent/MXPA06000839A/es unknown
- 2004-07-26 US US10/899,326 patent/US7438817B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-07-26 ES ES04757322.5T patent/ES2471215T3/es not_active Expired - Lifetime
-
2008
- 2008-05-27 US US12/127,100 patent/US20080290030A1/en not_active Abandoned
-
2012
- 2012-08-20 US US13/589,481 patent/US20120305483A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014018419A1 (en) * | 2012-07-21 | 2014-01-30 | K-Technologies, Inc. | Processes for the recovery of fluoride and silica products and phosphoric acid from wet-process phosphoric acid facilities and contaminated waste waters |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20120305483A1 (en) | 2012-12-06 |
| EP1651573A2 (en) | 2006-05-03 |
| AU2004259768B2 (en) | 2009-04-09 |
| CA2533628C (en) | 2013-12-10 |
| CA2533628A1 (en) | 2005-02-03 |
| US20050051488A1 (en) | 2005-03-10 |
| RU2006105497A (ru) | 2006-08-10 |
| WO2005009908A2 (en) | 2005-02-03 |
| PL1651573T3 (pl) | 2014-09-30 |
| BRPI0412848A (pt) | 2006-09-26 |
| US7438817B2 (en) | 2008-10-21 |
| EP1651573B1 (en) | 2014-03-19 |
| AU2004259768A1 (en) | 2005-02-03 |
| US20080290030A1 (en) | 2008-11-27 |
| MXPA06000839A (es) | 2006-05-04 |
| ES2471215T3 (es) | 2014-06-25 |
| WO2005009908A3 (en) | 2005-05-19 |
| BRPI0412848B1 (pt) | 2012-12-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2342330C2 (ru) | Система и способ обработки кислотных сточных вод | |
| US6416668B1 (en) | Water treatment process for membranes | |
| US9067801B2 (en) | Method for treating wastewater or produced water | |
| US8540882B2 (en) | Process for enhanced total organic carbon removal while maintaining optimum membrane filter performance | |
| CA2626786C (en) | Wastewater treatment method comprising decantation and fine screening stages, and device for carrying out said method | |
| US8206592B2 (en) | Treating acidic water | |
| Al-Rehaili | Comparative chemical clarification for silica removal from RO groundwater feed | |
| CN113003846B (zh) | 高含盐量和高cod的污水的零排放处理工艺和系统 | |
| WO2003008336A2 (en) | Reverse osmosis pretreatment using low pressure filtration | |
| JPH10272495A (ja) | 高濃度の塩類を含有する有機性廃水の処理方法 | |
| CN113003845B (zh) | 高硫酸盐含量和高cod的污水的零排放处理工艺和系统 | |
| SG178334A1 (en) | Enhanced high water recovery membrane process | |
| CN100422092C (zh) | 处理酸性废水的系统和方法 | |
| JPH11239789A (ja) | 高度水処理方法 | |
| CN112939368A (zh) | 一种除盐率高的循环水排污水处理和回用方法 | |
| CN113087197A (zh) | 一种循环水排污水处理和回用方法 | |
| Solley et al. | Pretreatment for micro-or ultra-filtration/reverse osmosis water reuse: experience from Mid-Eastern Australia | |
| Bowler et al. | Process design of a 30000 m3/d advanced water re-use facility for Jedda, Saudi Arabia |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160727 |