RU2654969C1 - Способ удаления фосфора из сточной жидкости - Google Patents
Способ удаления фосфора из сточной жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2654969C1 RU2654969C1 RU2017109034A RU2017109034A RU2654969C1 RU 2654969 C1 RU2654969 C1 RU 2654969C1 RU 2017109034 A RU2017109034 A RU 2017109034A RU 2017109034 A RU2017109034 A RU 2017109034A RU 2654969 C1 RU2654969 C1 RU 2654969C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sludge
- amount
- wastewater
- reagents
- phosphorus
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/006—Regulation methods for biological treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1205—Particular type of activated sludge processes
- C02F3/1215—Combinations of activated sludge treatment with precipitation, flocculation, coagulation and separation of phosphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1205—Particular type of activated sludge processes
- C02F3/1221—Particular type of activated sludge processes comprising treatment of the recirculated sludge
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Abstract
Изобретение может быть использовано для очистки городских стоков и стоков предприятий пищевой промышленности, а также животноводческих и птицеводческих комплексов с последующим их сбросом в водоем. Способ включает механическую, биологическую, физико-химическую очистку с возвратом уплотненного активного ила, обедненного фосфором, из илоуплотнителя-дефосфатизатора в аэротенк. На стадии физико-химической очистки в иловые воды из илоуплотнителя-дефосфатизатора вводят комплекс реагентов, а именно: извести из соотношения Р:Са2+=(1-1,5) и едкого натра в количестве, обеспечивающем повышение рН до 10,5-11. Для ускорения процесса кристаллизации труднорастворимой соли ортофосфорной кислоты подают воздух в количестве 1-2 м2 на 1 м3 сточной жидкости. Способ обеспечивает повышение степени удаления сульфатов и фосфатов, снижение общей жесткости воды, сбрасываемой в водоем, снижение затрат на реагенты, сокращение количества осадка, уменьшение эксплуатационных затрат на вывоз осадка с площадки очистных сооружений. 1 ил., 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области очистки фосфорсодержащих сточных вод и может быть использовано для очистки городских стоков и стоков предприятий пищевой промышленности, а также животноводческих и птицеводческих комплексов с последующим их сбросом в водоем.
Известен способ извлечения из сточных вод фосфатов и связанного фосфора (патент РФ №2034795 С1, 1995 г., C02F 1/58) путем их обработки алюмосодержащим коагулянтом и флокулянта. Коагулянт представляет собой стабилизированный щелочью раствор глинозема, полученный путем щелочного растворения боксита или травлением алюминия.
Недостатком этого способа является низкий эффект удаления фосфатов, образование осадка, непригодного для дальнейшего использования в качестве органоминерального удобрения, высокая плата за размещение химического осадка на специализированном полигоне.
Известен также способ очистки сточных вод от фосфатов (Справочник проектировщика. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. М.: Стройиздат, 1981, стр. 297-299), заключающийся в известковании сточной жидкости с повышением рН до 10,5-11, при котором возможно снижение фосфатов до ПДК (0,6 мг/л по РO4 3-).
Недостатком этого способа является образование большого количества химического осадка, подлежащего вывозу с площадки очистных сооружений канализации, высокие эксплуатационные затраты на его транспортировку к месту размещения. Например, при расходе очищаемой сточной жидкости 100 тыс.м3/сут за сутки дополнительно будет образовываться осадка: 40 т по сухому веществу и 800 м3 в пересчете на влажность 95%.
Наиболее близким по технической сущности и заявляемому изобретению является способ удаления фосфора из сточной жидкости (патент РФ №2276108, 2006 г., C02F 3/30), включающий механическую, биологическую, физико-химическую очистку сточной жидкости с возвратом уплотненного активного ила, обедненного фосфором, из илоуплотнителя-дефосфатизатора в аэротенк, где происходит восполнение потерянного им в илоуплотнителе-дефосфотизаторе фосфора, а иловая вода из илоуплотнителя-дефосфотизатора, обогащенная РO4 3-, направляется на стадию физико-химической очистки, затем сбрасывается перед первичными отстойниками для повторной очистки.
Недостатками этого способа являются дополнительные затраты на строительство узла дефосфатирования активного ила, расход большого количества реагента для связывания свободных ион-фосфатов в труднорастворимую соль, образование большого количества химического осадка, высокие затраты на его вывоз и размещение на специализированных полигонах, возможность развития в аэротенках процесса «вспухания» активного ила в случае чрезмерного удаления фосфора из клеток микроорганизмов на стадии дефосфатирования.
Задачами заявляемого изобретения являются:
- снижение концентрации фосфатов в сточной жидкости;
- снижение общих затрат на приобретаемые реагенты;
- снижение эксплуатационных затрат на вывоз с площадки очистных сооружений канализации химического осадка за счет резкого сокращения его объема;
- использование осадка в качестве органоминерального удобрения;
- снижение общей жесткости воды, сбрасываемой в водоем.
Поставленная задача решается тем, что в заявляемом способе удаления фосфатов из сточных вод сточная жидкость проходит механическую, биологическую, физико-химическую очистку с возвратом обедненного фосфором уплотненного активного ила, обедненного фосфором из илоуплотнителя-дефосфотизатора, в аэротенк, согласно изобретению на стадии физико-химической очистки иловой воды из илоуплотнителя-дефосфотизатора производится введение комплекса реагентов, а именно: извести из соотношения Р:Са2+=(1-1,5) и едкого натра в количестве, обеспечивающем повышение рН до 10,5-11, и для ускорения процесса кристаллизации труднорастворимой соли ортофосфорной кислоты подается воздух в количестве 1-2 м3 на 1 м3 сточной жидкости.
Труднорастовримые соли ортофосфорной кислоты щелочно-земельных металлов [Са5ОН(РO4)3 или MgNH4PO4⋅6H2O] образуются только при высоких значениях рН (10,5-11), а высокие значения рН можно обеспечить либо введением большого количества извести, либо введением предлагаемого комплекса, например, СаО+NaOH. Если при использовании извести образуется большое количество осадка за счет инертных частиц, присутствующих в этом реагенте, то ее замена на предлагаемый комплекс СаО+NaOH обеспечивает повышение рН до необходимых значений и резко сокращает объем химического осадка, так как ввод едкого натра не приводит к образованию осадка.
На фиг. 1 представлена общая схема узла физико-химической очистки стоков, предназначенная для снижения фосфатов (РO4 3-) с 10-20 мг/л до 0,4-0,6 мг/л при их сбросе в водоем.
Схема удаления фосфора из сточной жидкости включает: сточная жидкость (1); первичный отстойник (2); осветленная сточная жидкость (3); аэротенк (4); иловая смесь (5); вторичный отстойник (6); биологически очищенная сточная жидкость (7); илоуплотнитель-дефосфотизатор (8); неуплотненный активный ил (15); смеситель (9); иловая вода, обогащенная ионами РO4 3-, (18); отстойник физико-химической очистки (10); воздух (11); известь (12); раствор едкого натра NaOH (13); флокулянт (14); питательный субстрат (16); уплотненный активный ил, обедненный ионами РO4 3-, (17); циркулирующий активный ил (20); избыточный уплотненный активный ил (19); сырой осадок (23); химический осадок (21); иловая вода, обедненная фосфатами, (22).
Способ очистки сточных вод от фосфатов осуществляется следующим образом.
Сточная жидкость (1) с содержанием фосфатов 10-20 мг/л (по РO4 3-), пройдя механическую очистку, поступает в первичные отстойники (2), где происходит ее осветление. Далее осветленная сточная жидкость (3) подается в аэротенк (4), где она подвергается биологической очистке благодаря бактериям, простейшим и микроскопическим животным, обитающим в активном иле. Для существования активного ила в аэротенк (4) подается воздух (11), после чего иловая смесь (5) направляется во вторичный отстойник (6), где происходит ее разделение на биологически очищенную сточную жидкость (7) и неуплотненный активный ил (15). Биологически очищенная сточная жидкость (7) направляется на дальнейшую очистку или сбрасывается в водоем, а неуплотненный активный ил (15) из вторичных отстойников (6) подается в илоуплотнитель-дефосфатизатор (8). В уплотнителе-дефосфотизатаре (8) благодаря длительному нахождению (5-24 часа) протекают два процесса: уплотнение и дефосфатирование. Процесс дефосфатирования сопровождается выделением из живых клеток бактерий в окружающую среду ион-фосфатов (РО4 3-). При необходимости осуществляется ввод питательного субстрата (16) в виде кислот карбонового ряда, например уксусной. Также в процессе уплотнения активного ила происходит высвобождение ионов Са2+ и Mg2+ за счет разрушения живых клеток микроорганизмов активного ила и выхода из клеток макроэлементов. Иловая вода, обогащенная ионами РO4 3-, (18), а также ионами Са2+ и Mg2+, и содержащая небольшое количество частиц активного ила поступает в смеситель (9), куда вводятся воздух (11), известь (12) в сочетании с едким натром (13). Ввод извести необходим для образования труднорастворимых кристаллов ортофосфорной кислоты, а ввод едкого натра требуется для повышения рН до значений 10,5-11; при таких значениях обеспечивается практически 100% связывания свободных ион-фосфатов в труднорастворимые соли кальция или магния. Ввод флокулянта (14), например ВПК-402, Zetag, ПАА, способствует максимальному осаждению кристаллов и частиц активного ила. Перемешивание воздухом (11) необходимо как для смешения реагентов (12, 13) и флокулянта (14) со сточной жидкостью, так и создания благоприятных условий для протекания процессов кристаллизации труднорастовримых солей кальция Са5ОН(РO4)3 или магния MgNH4PO4⋅6H2O. Из смесителя (9) смесь иловой воды, обогащенной ионами РO4 3- (18), с реагентами (12, 13) и флокулянтом (14) поступает в отстойник физико-химической очистки (10), где происходит осаждение кристаллов и частиц активного ила. Образующийся химический осадок (21) после обезвоживания может использоваться в качестве низкосортного удобрения для выращивания сельскохозяйственных культур или для озеленения в садово-парковом хозяйстве. Иловая вода, обедненная ионами РO4 3-, (22) сбрасывается перед первичными отстойниками (2) для повторной очистки. Качество иловой воды, обедненной ионами РO4 3-, (18) до и после физико-химической очистки представлено в таблице 1.
Уплотненный активный ил (17), обедненный ионами РO4 3-, выгружается из илоуплотнителя-дефосфатизатора (8). Большая его часть, а именно циркулирующий активный ил (20), возвращается в аэротенк (4), где при наличии растворенного кислорода и достаточного количества питательного субстрата, присутствующего в сточной жидкости (3), начинает поглощать фосфор из сточной жидкости, а избыточный уплотненный активный ил (19) направляется на обработку, после которой может использоваться в сельском хозяйстве.
Использование заявляемого способа удаления фосфора из сточной жидкости позволяет добиться высокого эффекта удаления фосфора из сточной жидкости (93-95%), резко снизить эксплуатационные затраты за счет сокращения количества расходуемых реагентов и объема образующегося осадка, а также исключения затрат на размещение осадка на специализированном полигоне, так как образующийся осадок можно использовать в качестве низкосортного органоминерального удобрения. Также повышается качество очищенной сточной жидкости, сбрасываемой в водоем, благодаря снижению жесткости на 20-30%, так как находящиеся в сточной жидкости ионы Са2+ и Mg2+ связываются в труднорастворимую соль со свободными ион-фосфатами (РO4 3-).
Claims (1)
- Способ удаления фосфатов из сточной жидкости, включающий механическую, биологическую, физико-химическую очистку с возвратом уплотненного активного ила, обедненного фосфором, из илоуплотнителя-дефосфатизатора в аэротенк, отличающийся тем, что на стадии физико-химической очистки иловой воды из илоуплотнителя-дефосфатизатора производится введение комплекса реагентов, а именно: извести из соотношения P:Ca2+=(1-1,5) и едкого натра в количестве, обеспечивающем повышение pH до 10,5-11, и для ускорения процесса кристаллизации труднорастворимой соли ортофосфорной кислоты подается воздух в количестве 1-2 м3 на 1 м3 сточной жидкости.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017109034A RU2654969C1 (ru) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | Способ удаления фосфора из сточной жидкости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017109034A RU2654969C1 (ru) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | Способ удаления фосфора из сточной жидкости |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2654969C1 true RU2654969C1 (ru) | 2018-05-23 |
Family
ID=62202080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017109034A RU2654969C1 (ru) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | Способ удаления фосфора из сточной жидкости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2654969C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2708310C1 (ru) * | 2018-12-17 | 2019-12-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Способ удаления фосфора из сточных вод внутриплощадочной канализации канализационных очистных сооружений |
RU2740289C2 (ru) * | 2019-04-15 | 2021-01-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Способ доочистки сточной жидкости от фосфатов |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4325535A1 (de) * | 1993-07-29 | 1995-02-02 | Walhalla Kalk Entwicklungs Und | Verfahren zur Abtrennung von Phosphaten aus Abwässern |
RU2034795C1 (ru) * | 1989-02-15 | 1995-05-10 | Налко Кемикал Компани | Способ извлечения из сточных вод фосфатов и органически связанного фосфора |
JP2001029963A (ja) * | 1999-07-26 | 2001-02-06 | Sekisui Chem Co Ltd | 排水中のリン酸イオン除去装置及びこれを備えた浄化槽 |
RU2276108C2 (ru) * | 2004-08-05 | 2006-05-10 | Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Способ удаления фосфора из сточной жидкости |
US20150001159A1 (en) * | 2009-05-07 | 2015-01-01 | Phillip Barak | Phosphate recovery from wastewater |
RU2546739C2 (ru) * | 2013-03-05 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" | Способ очистки оборотных растворов выщелачивания от фосфатов и фторидов |
RU2593877C2 (ru) * | 2014-11-05 | 2016-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Способ очистки сточной жидкости от фосфатов и сульфатов |
-
2017
- 2017-03-17 RU RU2017109034A patent/RU2654969C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2034795C1 (ru) * | 1989-02-15 | 1995-05-10 | Налко Кемикал Компани | Способ извлечения из сточных вод фосфатов и органически связанного фосфора |
DE4325535A1 (de) * | 1993-07-29 | 1995-02-02 | Walhalla Kalk Entwicklungs Und | Verfahren zur Abtrennung von Phosphaten aus Abwässern |
JP2001029963A (ja) * | 1999-07-26 | 2001-02-06 | Sekisui Chem Co Ltd | 排水中のリン酸イオン除去装置及びこれを備えた浄化槽 |
RU2276108C2 (ru) * | 2004-08-05 | 2006-05-10 | Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Способ удаления фосфора из сточной жидкости |
US20150001159A1 (en) * | 2009-05-07 | 2015-01-01 | Phillip Barak | Phosphate recovery from wastewater |
RU2546739C2 (ru) * | 2013-03-05 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" | Способ очистки оборотных растворов выщелачивания от фосфатов и фторидов |
RU2593877C2 (ru) * | 2014-11-05 | 2016-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Способ очистки сточной жидкости от фосфатов и сульфатов |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2708310C1 (ru) * | 2018-12-17 | 2019-12-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Способ удаления фосфора из сточных вод внутриплощадочной канализации канализационных очистных сооружений |
RU2740289C2 (ru) * | 2019-04-15 | 2021-01-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Способ доочистки сточной жидкости от фосфатов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Huang et al. | Investigation on the simultaneous removal of fluoride, ammonia nitrogen and phosphate from semiconductor wastewater using chemical precipitation | |
Ruzhitskaya et al. | Methods for removing of phosphates from wastewater | |
Stratful et al. | Conditions influencing the precipitation of magnesium ammonium phosphate | |
CA2493615C (en) | Hog manure treatment system | |
CN109502720A (zh) | 一种利用脱硫废水中镁盐去除废水中氮磷的方法 | |
US6106717A (en) | Method for treating organic waste water | |
CN101898840A (zh) | 一种可提高磷酸铵镁沉淀去除氨氮和磷的效果的方法 | |
RU2654969C1 (ru) | Способ удаления фосфора из сточной жидкости | |
RU2593877C2 (ru) | Способ очистки сточной жидкости от фосфатов и сульфатов | |
JP5128735B2 (ja) | 排水中のリンおよび凝集剤回収再利用方法 | |
CN101698528A (zh) | 水体控磷技术及锁磷剂 | |
CN103172217A (zh) | 规模化畜禽养殖污水处理方法及设备 | |
RU2708310C1 (ru) | Способ удаления фосфора из сточных вод внутриплощадочной канализации канализационных очистных сооружений | |
Yigit et al. | Phosphate recovery potential from wastewater by chemical precipitation at batch conditions | |
CN107055963A (zh) | 垃圾渗滤液高效低耗的深度处理装置及处理方法 | |
US11577959B2 (en) | Method for recovering N, K, and P from liquid waste stream | |
CN102583678A (zh) | 一种利用酸性矿山废水去除废水中磷的方法 | |
JP3499151B2 (ja) | 汚泥の処理方法及び当該処理方法を含む有機性廃水処理方法 | |
JP2000246013A (ja) | 凝集沈降剤及び凝集処理方法 | |
CN1246229C (zh) | 一种含磷废水处理方法及其回收磷产物的应用 | |
CN205803233U (zh) | 一种利用map‑sbbr处理城市污泥压滤废水的系统 | |
JP2023117544A (ja) | リン回収方法及びリン回収装置 | |
RU2688631C1 (ru) | Способ удаления фосфора из сточных вод подщелачиванием | |
RU2686908C1 (ru) | Способ удаления фосфора из сточных вод морской водой | |
KR101861072B1 (ko) | 인 결정화 장치를 갖는 하·폐수처리시설 및 음식물쓰레기·축산분뇨처리시설 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190318 |