RU2688631C1 - Method of removing phosphorus from waste waters by jet alongs - Google Patents

Method of removing phosphorus from waste waters by jet alongs Download PDF

Info

Publication number
RU2688631C1
RU2688631C1 RU2018117109A RU2018117109A RU2688631C1 RU 2688631 C1 RU2688631 C1 RU 2688631C1 RU 2018117109 A RU2018117109 A RU 2018117109A RU 2018117109 A RU2018117109 A RU 2018117109A RU 2688631 C1 RU2688631 C1 RU 2688631C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phosphorus
waste water
amount
waste liquid
chemical
Prior art date
Application number
RU2018117109A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Николаевич Матюшенко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)
Priority to RU2018117109A priority Critical patent/RU2688631C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2688631C1 publication Critical patent/RU2688631C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/74Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with air

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to treatment of waste water and can be used for cleaning urban wastes, effluents of food industry enterprises, as well as livestock and poultry farms with their subsequent discharge into water body. Method of removing phosphorus from waste water involves a step for physico-chemical purification of biologically treated waste water, in which biologically pure waste water is added with sodium hydroxide in an amount which increases pH to 10.5–11. To accelerate the crystallization process of the sparingly soluble phosphoric acid salt, air is supplied in amount of 0.5–0.6 m/mwaste water.EFFECT: invention enables to reduce concentration of phosphorus, costs on purchased reagents, reduce amount of chemical residue and operational costs for its removal from the site of treatment facilities, as well as use the formed chemical residue as organomineral fertilizer.1 cl, 1 dwg, 1 tbl

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.The invention relates to the field of purification of phosphorus-containing wastewater and can be used for cleaning urban wastewater and wastewater of food industry enterprises, as well as livestock and poultry farms with their subsequent discharge into the reservoir.

Известен способ извлечения из сточных вод фосфора (Методы доочистки сточных вод, М: Стройиздат, 1978, стр. 129-130), основанный на электролизе морской воды, в результате которого выделяющаяся гидроокись магния вступает в реакцию с содержащимися в сточных водах с PO4 3- и аммиаком с образованием ортофосфата магния-аммония.A known method of extracting phosphorus from sewage (Methods of tertiary treatment of sewage, M: Stroyizdat, 1978, pp. 129-130), based on the electrolysis of seawater, as a result of which released magnesium hydroxide reacts with PO 4 3 - and ammonia with the formation of magnesium-ammonium orthophosphate.

Недостатком этого способа являются высокие затраты на приобретение электродов, увеличение затрат на электроэнергию и образование большого количества шлама, а также высокая плата за размещение химического осадка на специализированном полигоне.The disadvantage of this method is the high cost of acquiring electrodes, increasing the cost of electricity and the formation of large amounts of sludge, as well as high fees for placing chemical sludge at a specialized landfill.

Известен также способ очистки сточной жидкости от фосфатов и сульфатов (патент РФ №2593877, 2016 г., C02F 9/04, C02F 1/58, C02F 101/10, C02F 103/28, C02F 103/32), включающий очистку биологически очищенной сточной жидкости в отстойниках физико-химической очистки с введением хлорного железа FeCl3⋅6Н2О на первой ступени физико-химической очистки.There is also known a method for purification of waste liquid from phosphates and sulfates (RF patent No. 2593877, 2016, C02F 9/04, C02F 1/58, C02F 101/10, C02F 103/28, C02F 103/32), including purification of biologically purified waste liquid in sedimentation tanks of physical and chemical cleaning with the introduction of ferric chloride FeCl 3 ⋅ 6Н 2 О at the first stage of physical and chemical cleaning.

Недостатками этого способа являются большой расход хлорного железа для связывания фосфора в труднорастворимую соль, образование химического осадка, непригодного для дальнейшего использования в качестве органоминерального удобрения, высокая плата за его размещение на специализированном полигоне, а также агрессивность хлорного железа по отношению к металлическим трубам, арматуре и оборудованию.The disadvantages of this method are the high consumption of ferric chloride for binding phosphorus to the sparingly soluble salt, the formation of a chemical precipitate unsuitable for further use as an organic fertilizer, high fees for its placement at a specialized landfill, and the aggressiveness of ferric chloride in relation to metal pipes, fittings and equipment.

Наиболее близким по технической сущности и заявляемому изобретению является способ химической очистки сточных вод от фосфатов очистной станции озера Тахо (Методы доочистки сточных вод, М: Стройиздат, 1978, стр. 130-132), прототип, включающий очистку биологически очищенной сточной жидкости в отстойниках физико-химической очистки, при которой возможно снижение фосфора до ПДК (0,2 мг/л здесь и далее концентрации фосфора приводятся в пересчете на фосфор).The closest in technical essence and the claimed invention is a method of chemical treatment of wastewater from phosphate treatment plant Lake Tahoe (Methods of purification of wastewater, M: Stroyizdat, 1978, pp. 130-132), the prototype, including purification of biologically purified waste liquid in the sedimentation tanks -chemical treatment, in which the reduction of phosphorus to the maximum permissible concentration is possible (0.2 mg / l, hereinafter, the concentrations of phosphorus are given in terms of phosphorus).

Недостатком этого способа является образование большого количества химического осадка, подлежащего обезвоживанию и вывозу с площадки очистных сооружений канализации, высокие эксплуатационные затраты на его транспортировку к месту размещения.The disadvantage of this method is the formation of a large amount of chemical sludge to be dehydrated and removed from the sewage treatment plant site, the high operating costs of transporting it to the location.

Задачами заявляемого изобретения являются:The tasks of the claimed invention are:

• снижение концентрации фосфора в сточной жидкости;• reduction of phosphorus concentration in wastewater;

• снижение общих затрат на приобретаемые реагенты;• reducing the total cost of purchased reagents;

• снижение эксплуатационных затрат на вывоз с площадки очистных сооружений канализации химического осадка за счет резкого сокращения его объема;• reduction of operating costs for removal of chemical sludge from the sewage treatment plant site due to a sharp reduction in its volume;

• получение осадка, используемого в качестве органоминерального удобрения.• obtainment of sediment used as organic fertilizer.

Поставленная задача решается тем, что в заявляемом способе удаления фосфора из сточных вод подщелачиванием, биологически очищенная сточная жидкость проходит физико-химическую очистку, согласно изобретению на стадии физико-химической очистки в биологически очищенную сточную жидкость вводится едкий натр в количестве, обеспечивающим повышение рН до 10,5-11, и для ускорения процесса кристаллизации труднорастворимой соли ортофосфорной кислоты подается воздух в количестве 0,5-0,6 м33 сточной жидкости.The problem is solved by the fact that in the claimed method of phosphorus removal from wastewater by alkalization, the biologically purified waste liquid undergoes a physico-chemical treatment, according to the invention, caustic soda is introduced into the biologically purified waste liquid in a quantity that provides a pH increase to 10 , 5-11, and to accelerate the crystallization process of the sparingly soluble phosphoric acid salt, air is supplied in the amount of 0.5-0.6 m 3 / m 3 of waste liquid.

Ионы кальция и магния, содержащиеся в биологически очищенной сточной жидкости, образуют с ион-фосфатами труднорастворимые соли ортофосфорной кислоты [Ca5OH(PO4)3 или MgNH4PO4⋅6H2O] при высоких значениях рН (10,5-11), поэтому требуется ввод едкого натра. Применение едкого натра резко сокращает объем химического осадка, который к тому же можно использовать в качестве органоминерального удобрения.Calcium and magnesium ions contained in the biologically purified waste liquid form with the phosphate ions sparingly soluble salts of orthophosphoric acid [Ca 5 OH (PO 4 ) 3 or MgNH 4 PO 4 ⋅ 6H 2 O] at high pH values (10.5-11 ), therefore input of caustic soda is required. The use of caustic soda dramatically reduces the amount of chemical sludge, which can also be used as organic fertilizer.

На чертеже представлена общая схема узла физико-химической очистки стоков, предназначенная для снижения фосфора с 1-4 мг/л до 0,15-0,2 мг/л перед их сбросом в водоем.The drawing shows the General scheme of the site of physico-chemical wastewater treatment, designed to reduce phosphorus from 1-4 mg / l to 0.15-0.2 mg / l before they are discharged into the reservoir.

На фиг. 1 представлена схема удаления фосфора из сточной жидкости, которая включает: биологически очищенную сточную жидкость (1); камеру реакции (2); воздух (3); раствор едкого натра (4); отстойник физико-химической очистки (5); биологически очищенную сточную жидкость, обедненную фосфором (6); карбонизатор (7); углекислый газ (8); выпуск очищенной сточной жидкости (9); химический осадок (10).FIG. 1 shows a scheme for the removal of phosphorus from waste liquid, which includes: biologically purified waste liquid (1); reaction chamber (2); air (3); caustic soda solution (4); septic tank of physical and chemical cleaning (5); biologically purified waste fluid depleted in phosphorus (6); carbonizer (7); carbon dioxide (8); release of treated wastewater (9); chemical residue (10).

Способ очистки сточных вод от фосфора осуществляется следующим образом. Биологически очищенная сточная жидкость (1) с содержанием фосфора 1-4 мг/л, пройдя биологическую очистку поступает в камеру реакции (2), куда вводятся воздух (3) в сочетании с едким натром (4). Ввод едкого натра (4) для повышения рН до значений 10,5-11 необходим для связывания ионов кальция и магния, находящихся в биологически очищенной сточной жидкости (1) с ион-фосфатами в труднорастворимые соли кальция или магния. Для связывания ион-фосфата с ионами кальция и магния, их концентрация в биологически очищенной сточной жидкости (1) не должна быть менее 60 мг/л для кальция и 15 мг/л для магния. Воздух (3) подается как для перемешивания едкого натра (4) с биологически очищенной сточной жидкостью (1), так и создания ускорения процессов кристаллизации труднорастворимых солей кальция Ca5OH(PO4)3 или магния MgNH4PO4⋅6H2O. Из камеры реакции (2) биологически очищенная сточная жидкость (1) поступает в отстойник физико-химической очистки (5), где происходит осаждение кристаллов. Образующийся химический осадок (10) направляется на обезвоживание, после чего может использоваться в качестве органоминерального удобрения. Биологически очищенная сточная жидкость (1), обедненная фосфором (6), но имеющая высокие значения рН, подвергается рекарбонизации в карбонизаторе (7) углекислым газом (8) до значения рН=8,5, после чего сбрасывается в водоем. Качество биологически очищенной сточной жидкости до и после физико-химической очистки представлено в таблице 1.The method of purification of wastewater from phosphorus is as follows. Biologically purified waste liquid (1) with a phosphorus content of 1-4 mg / l, after passing biological treatment enters the reaction chamber (2), where air is introduced (3) in combination with caustic soda (4). Entering caustic soda (4) to raise the pH to 10.5-11 is necessary for binding calcium and magnesium ions in biologically purified waste liquid (1) with ion-phosphates into insoluble calcium or magnesium salts. To bind ion-phosphate with calcium and magnesium ions, their concentration in biologically purified waste liquid (1) should not be less than 60 mg / l for calcium and 15 mg / l for magnesium. Air (3) is supplied both to mix caustic soda (4) with biologically purified waste liquid (1), and to create acceleration of crystallization processes of hardly soluble calcium salts Ca 5 OH (PO 4 ) 3 or magnesium MgNH 4 PO 4 ⋅ 6H 2 O. From the reaction chamber (2) the biologically purified waste liquid (1) enters the septic tank of a physicochemical treatment (5), where precipitation of crystals occurs. The resulting chemical precipitate (10) is sent for dehydration, after which it can be used as organic fertilizer. Biologically purified waste liquid (1), depleted of phosphorus (6), but having high pH values, is subjected to carbonation (7) carbonate (7) carbon dioxide (8) to pH = 8.5, and then discharged into the reservoir. The quality of biologically treated wastewater before and after physico-chemical treatment are presented in table 1.

Использование заявляемого способа позволяет добиться высокого эффекта удаления фосфора из сточной жидкости (85-99%), резко снизить эксплуатационные затраты за счет сокращения количества расходуемых реагентов, объема образующегося осадка и исключения затрат на размещение осадка на специализированном полигоне, так как образующийся осадок можно использоваться в качестве органоминерального удобрения.Using the proposed method allows to achieve a high effect of phosphorus removal from waste liquid (85-99%), dramatically reduce operating costs by reducing the amount of reagents consumed, the volume of sludge and eliminating the cost of sludge placement at a specialized landfill, since the resulting sludge can be used as organic fertilizer.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (1)

Способ удаления фосфора из сточных вод подщелачиванием, при котором биологически очищенная сточная жидкость проходит физико-химическую очистку, отличающийся тем, что на стадии физико-химической очистки в биологически очищенную сточную жидкость вводится едкий натр в количестве, обеспечивающем повышение рН до 10,5-11, и для ускорения процесса кристаллизации труднорастворимой соли ортофосфорной кислоты подается воздух в количестве 0,5-0,6 м33 сточной жидкости.The method of removal of phosphorus from wastewater alkalization, in which the biologically purified waste liquid undergoes physico-chemical treatment, characterized in that at the stage of physico-chemical treatment, caustic soda is injected into the biologically purified waste liquid in an amount that provides an increase in pH to 10.5-11 , and to accelerate the crystallization process of the sparingly soluble phosphoric acid salt, air is supplied in the amount of 0.5-0.6 m 3 / m 3 of waste liquid.
RU2018117109A 2018-05-07 2018-05-07 Method of removing phosphorus from waste waters by jet alongs RU2688631C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117109A RU2688631C1 (en) 2018-05-07 2018-05-07 Method of removing phosphorus from waste waters by jet alongs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117109A RU2688631C1 (en) 2018-05-07 2018-05-07 Method of removing phosphorus from waste waters by jet alongs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2688631C1 true RU2688631C1 (en) 2019-05-21

Family

ID=66636618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018117109A RU2688631C1 (en) 2018-05-07 2018-05-07 Method of removing phosphorus from waste waters by jet alongs

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2688631C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU94046455A (en) * 1992-06-23 1996-10-10 Уотер Борд (AU) Method of removing phosphorus
CN103951113A (en) * 2014-05-13 2014-07-30 中国科学院城市环境研究所 Method for removing tetracycline antibiotics in wastewater phosphorus recovery product
RU2593877C2 (en) * 2014-11-05 2016-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Method for cleaning discharge fluids from phosphates and sulphates

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU94046455A (en) * 1992-06-23 1996-10-10 Уотер Борд (AU) Method of removing phosphorus
CN103951113A (en) * 2014-05-13 2014-07-30 中国科学院城市环境研究所 Method for removing tetracycline antibiotics in wastewater phosphorus recovery product
RU2593877C2 (en) * 2014-11-05 2016-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Method for cleaning discharge fluids from phosphates and sulphates

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
Vanotti et al. Recovery of ammonia and phosphate minerals from swine wastewater using gas-permeable membranes
Stratful et al. Conditions influencing the precipitation of magnesium ammonium phosphate
Miles et al. Struvite precipitation potential for nutrient recovery from anaerobically treated wastes
CN108002661A (en) A kind of nitrogenous, phosphorus waste water processing method
CN109502720A (en) A method of nitrogen phosphorus in waste water is removed using magnesium salts in desulfurization wastewater
CN105217836B (en) A kind of method using desulfurization wastewater removal phosphor in sewage
CN101774712A (en) Method for removing low-valence inorganic phosphorus in waste water
RU2593877C2 (en) Method for cleaning discharge fluids from phosphates and sulphates
JP4423676B2 (en) Method and apparatus for treating phosphorus-containing water
Heinzmann et al. Induced magnesium ammonia phosphate precipitation to prevent incrustations and measures for phosphorus recovery
CN105712564A (en) Equipment for processing waste water through glyphosate production
RU2654969C1 (en) Method of phosphorus removal from the liquid effluents
RU2688631C1 (en) Method of removing phosphorus from waste waters by jet alongs
KR101956599B1 (en) Method for treating sewage sludge using adjuvant flocculants for scale preventer
CN107055963A (en) The efficient advanced treatment apparatus of percolate and processing method
RU2708310C1 (en) Method of phosphorus removal from waste water of inner-surface sewage of sewage treatment facilities
RU2686908C1 (en) Method for removing phosphorus from waste water by sea water
CN101428922A (en) Method for dephosphorization from sewage water
CN102583678A (en) Method for removing phosphorus from wastewater by using acidic mine wastewater
KR101861072B1 (en) Sewage and wastewater treatment system with crystallization apparatus for phosphorus recovery
CN205933543U (en) Biochemical treatment device of high calcium, high magnesium waste water
KR102320633B1 (en) System for treating sewage sludge using adjuvant flocculants for scale preventer
CN103449584A (en) Ammonia-nitrogen wastewater treatment method
JP2000301187A (en) Sludge treatment method and organic waste water treatment method including the method