RU2691052C1 - Способ очистки высокоминерализованных кислых сточных вод водоподготовительной установки от сульфатов - Google Patents

Способ очистки высокоминерализованных кислых сточных вод водоподготовительной установки от сульфатов Download PDF

Info

Publication number
RU2691052C1
RU2691052C1 RU2018145429A RU2018145429A RU2691052C1 RU 2691052 C1 RU2691052 C1 RU 2691052C1 RU 2018145429 A RU2018145429 A RU 2018145429A RU 2018145429 A RU2018145429 A RU 2018145429A RU 2691052 C1 RU2691052 C1 RU 2691052C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
wastewater
treatment plant
calcium
mineralized
Prior art date
Application number
RU2018145429A
Other languages
English (en)
Inventor
Наталия Дмитриевна Чичирова
Андрей Александрович Чичиров
Сергей Михайлович Власов
Алена Юрьевна Власова
Азамат Ильшатович Минибаев
Антонина Андреевна Филимонова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ")
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 "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ")
Priority to RU2018145429A priority Critical patent/RU2691052C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2691052C1 publication Critical patent/RU2691052C1/ru

Links

Images

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в области водоподготовки в тепловой энергетике и промышленности для очистки высокоминерализованных кислых сточных вод от сульфатов. Способ включает обработку щелочным кальцийсодержащим реагентом, при этом одновременно дозируют нейтральную водорастворимую соль кальция. В качестве щелочного кальцийсодержащего реагента используют карбонатный шлам предочистки водоподготовительной установки. В качестве нейтральной водорастворимой соли кальция - солевые отработанные регенерационные растворы Na-катионитовых фильтров водоподготовительной установки. Транспортировку карбонатного шлама осуществляют вместе с очищенными высокоминерализованными сточными водами. Способ обеспечивает комплексную очистку высокоминерализованных кислых и жестких сточных вод водоподготовительной установки от сульфатов в одну стадию безопасными и доступными кальцийсодержащими реагентами, которые являются отходами химводоочистки. 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относится к области водоподготовки в тепловой энергетике и промышленности и может быть использовано для очистки высокоминерализованных кислых сточных вод, образующихся при подготовке воды, от вредных примесей, в частности, сульфатов.
На тепловых электрических станциях (ТЭС) РФ традиционная химводоочистка (ХВО) включает в себя две стадии очистки природной воды. Первая - предварительная очистка (ПО) воды на осветлителях с получением осветленной воды и карбонатного шлама в качестве отходов. Вторая - глубокое обессоливание методом ионного обмена (ИО) на катионитных и анионитных фильтрах. При регенерации катионитных фильтров ХВО образуются высокоминерализованные кислые отработанные регенерационные растворы (КОРР) с высоким содержанием сульфатов, которые сбрасывают в виде сточной воды. Концентрация сульфатов в этих растворах превышает ПДК в 10-15 раз.
Известен способ очистки кислых сточных вод от ионов тяжелых металлов, включающий двухстадийное осаждение с использованием известкового «молока» на первой стадии до (рН 6,5-7) и последующей обработкой образованной суспензии карбонатом натрия (сода) до рН 9,0-9,5 (Патент RU 2010013, МПК C02F 1/62, опубл. 30.03.1994). Хотя данный способ позволяет очищать сточные воды от тяжелых металлов до значений ПДК, его существенным недостатком является высокое остаточное солесодержание, в том числе сульфатов в очищенной воде. Это связано с тем, что выпадающий на первой стадии очистки в осадок сульфат кальция имеет высокую растворимость в воде (до 2,5 г/л) и при обработке карбонатом натрия образовавшейся суспензии гидроксидов металлов и сульфата кальция получаются труднорастворимый карбонат кальция и хорошо растворимый сульфат натрия. Причем, количество последнего в растворе резко возрастает с повышением расхода соды. Поэтому, в зависимости от количества задаваемой соды, остаточное солесодержание очищенного раствора может составлять 3,5-6 г/л и более. При таких параметрах очищенной воды возврат ее в водооборотный цикл производства нецелесообразен.
Прототипом предлагаемого изобретения является способ очистки кислых сточных вод от сульфатов тяжелых металлов, включающий двухстадийную обработку с использованием на первой стадии известкового «молока» с последующим отделением нейтрализованной до рН 7,5-8 воды от осадка, при этом на второй стадии для удаления, содержащегося в осветленной воде сульфата кальция вводят карбонат бария и выдерживают полученную суспензию до завершения обменной реакции. (Патент RU 2448054, МПК C02F 1/62, C02F 101/20, опубл. 20.04.2012).
Недостатком прототипа является применение двухстадийной обработки кислых сточных вод от сульфатов тяжелых металлов, что влечет усложнение технологического процесса и применение на второй стадии токсичного вещества (карбоната бария) для осаждения сульфатов в виде сульфата бария BaSO4.
Задачей изобретения является разработка способа очистки производственных высокоминерализованных кислых сточных вод от сульфатсодержащих компонентов, в котором устранены недостатки аналога и прототипа.
Техническим результатом является обеспечение очистки высокоминерализованных кислых сточных вод в одну стадию от сульфатсодержащих компонентов безопасными и доступными кальцийсодержащими химическими реагентами.
Технический результат достигается тем, что для очистки высокоминерализованных кислых сточных вод водоподготовительной установки от сульфатов, включающий обработку щелочным кальцийсодержащим реагентом, причем, вместе со щелочным кальцийсодержащим реагентом одновременно дозируют нейтральную водорастворимую соль кальция, в качестве щелочного кальцийсодержащего реагента используют карбонатный шлам предочистки водоподготовительной установки, а в качестве нейтральной водорастворимой соли кальция - солевые отработанные регенерационные растворы Na-катионитовых фильтров водоподготовительной установки, для транспортировки карбонатного шлама используются очищенные высокоминерализованные сточные воды, поскольку оба кальцийсодержащих реагента являются отходами водоподготовительной установки тепловой электрической станции, достигается комплексная очистка всех высокоминерализованных кислых и жестких сточных вод водоподготовительной установки.
Карбонатный шлам химводоочистки после известково-коагулянтой обработки исходной воды является отходом ВПУ и в настоящее время повторно не используется, а сбрасывается на шламоотвал. Его состав в пересчете на сухие вещества: карбонат кальция (СаСО3) - 80-90%, гидроксидмагния (Mg(OH)2) - 5-15%, гидроксиджелеза (Fe(OH)3) - 3-5%.
Обработка кислых сульфатсодержащих стоков по химической сути и получаемым продуктам (гипс) аналогична обработке известью (уравнения 1 и 2).
Figure 00000001
Figure 00000002
При этом происходит отделение только кислой части сульфатов в виде гипсового осадка. Для выделения сульфатов из нейтральных растворов необходима добавка растворимой нейтральной соли кальция. Источником такого реагента на ВПУ ТЭС являются солевые отработанные регенерационные растворы.
СОРР образуются при регенерации Na-катионитовых фильтров ВПУ концентрированными солевыми растворами (NaCl) и содержат, главным образом, водорастворимые соли кальция (CaCl2):
Figure 00000003
где R2 - Са - отработанный катионит в Са-форме.
Нейтральная водорастворимая соль кальция образует с сульфатами в нейтральной среде осадок CaSO4 (гипс):
Figure 00000004
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена технологическая схема установки утилизации сточных вод (УУСВ) для реализации предлагаемого способа очистки высокоминерализованных кислых сточных вод водоподготовительной установки (ВПУ) от сульфатов. При недостатке СОРР для нейтрализации нейтральных сульфатов возможна корректировка растворимых солей кальция путем введения жестких отходов других производств. Например, отходы производства соды, которые представляют собой насыщенные растворы CaCl2.
На чертеже цифрами обозначены:
1 - осветлитель установки утилизации сточных вод;
2 - ленточный фильтр пресс №1;
3 - мешалка шлама для приготовления шламового «молока» (ШМ);
4 - ленточный фильтр пресс №2.
Показатели рН и токсичности осветленной воды по способу прототипу и предлагаемому способу представлены в таблице 1.
Заявленный способ реализован на установке утилизации сточных вод (фиг. 1), которая работает следующим образом:
В аппарат 1 для предочистки воды подают жидкие кислые (КОРР) и жесткие отходы (СОРР) с аппаратов ВПУ после регенерации Н-катионитовых и Na-катионитовых фильтров. В тот же аппарат 1 подают специально приготовленное ШМ в аппарате 3. В аппарате 1 по мере движения суммарного потока вверх происходит реакция образования гипса (согласно уравнениям 2 и 4). В верхней части аппарата 1 сформировавшийся осадок гипса отделяют в виде гипсовых шламовых вод (ГШВ) от основной массы воды. На выходе из аппарата 1 очищенную воду (ОчВ) разделяют на два потока: основной поток на сброс и часть потока на аппарат 3 для подготовки ШМ. ГШВ с содержанием твердой фазы 2-5% из аппарата 1 подают на аппарат 4 (ленточный фильтр пресс №2) для отделения твердого осадка от жидкости, где твердая часть (гипсовый шлам (ГШ)) отделяется от гипсовых шламовых вод. ГШ подают на сброс (на дальнейшую утилизацию), оставшуюся воду в виде возвратных гипсовых шламовых вод (ВГШВ) отправляют на аппарат 1.
ШМ на основе карбонатного шлама ВПУ готовят следующим образом: карбонатные шламовые воды (КШВ) ВПУ подают на аппарат 2 (ленточный фильтр пресс №1) для разделения твердого осадка и жидкости, где твердую часть (карбонатный шлам (КШ)) отделяют и подают на аппарат 3 для подготовки ШМ очищенной водой из аппарата 1. Возвратные карбонатные шламовые воды (ВКШВ) отправляют на предочистку ВПУ. Полученное на аппарате 3 ШМ подают на аппарат 1.
Способ был реализован на специально подготовленной УУСВ Нижнекамской ТЭЦ-1. Полученные результаты в сравнении со способом прототипом приведены ниже.
Figure 00000005
*ГОСТ 12.1.007-76 "Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности", Приказ Министерства природных ресурсов РФ от 15 июня 2001 г. №511 "Об утверждении Критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды".
По результатам эксперимента со шламом ХВО выявлено закономерное снижение содержания сульфатов (до 1 г/л) при одностадийной обработке без добавления токсичного карбоната бария ВаСО3.
Текущее количество образующегося карбонатного шлама по ХВО с избытком хватает для нейтрализации всех образующихся производственных высокоминерализованных кислых сточных вод ТЭС.

Claims (1)

  1. Способ очистки высокоминерализованных кислых сточных вод водоподготовительной установки от сульфатов, включающий обработку щелочным кальцийсодержащим реагентом, причем вместе со щелочным кальцийсодержащим реагентом одновременно дозируют нейтральную водорастворимую соль кальция, в качестве щелочного кальцийсодержащего реагента используют карбонатный шлам предочистки водоподготовительной установки, а в качестве нейтральной водорастворимой соли кальция - солевые отработанные регенерационные растворы Na-катионитовых фильтров водоподготовительной установки, для транспортировки карбонатного шлама используются очищенные высокоминерализованные сточные воды, поскольку оба кальцийсодержащих реагента являются отходами водоподготовительной установки тепловой электрической станции, достигается комплексная очистка всех высокоминерализованных кислых и жестких сточных вод водоподготовительной установки.
RU2018145429A 2018-12-19 2018-12-19 Способ очистки высокоминерализованных кислых сточных вод водоподготовительной установки от сульфатов RU2691052C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018145429A RU2691052C1 (ru) 2018-12-19 2018-12-19 Способ очистки высокоминерализованных кислых сточных вод водоподготовительной установки от сульфатов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018145429A RU2691052C1 (ru) 2018-12-19 2018-12-19 Способ очистки высокоминерализованных кислых сточных вод водоподготовительной установки от сульфатов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2691052C1 true RU2691052C1 (ru) 2019-06-07

Family

ID=67037960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018145429A RU2691052C1 (ru) 2018-12-19 2018-12-19 Способ очистки высокоминерализованных кислых сточных вод водоподготовительной установки от сульфатов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2691052C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785214C1 (ru) * 2022-06-22 2022-12-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" Способ нейтрализации кислых шахтных вод

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4200523A (en) * 1978-03-23 1980-04-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for removing sulfate ions from aqueous streams
IT1064139B (it) * 1975-07-25 1985-02-18 Tioxide Group Ltd Procedimento per il trattamento di soluzioni acquose di acido solforico contenenti ferro
CN1163864A (zh) * 1997-02-20 1997-11-05 广州天河腾图实业公司 沉淀法除去水中硫酸根的沉淀剂
RU2334678C2 (ru) * 2006-09-04 2008-09-27 Открытое Акционерное Общество "Каустик" Способ очистки водных растворов хлоридов металлов от сульфат-ионов
RU2438998C1 (ru) * 2010-04-22 2012-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Способ нейтрализации кислых сульфатсодержащих сточных вод и устройство для его осуществления
RU2016146876A (ru) * 2016-11-29 2018-05-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") Способ очистки производственных высокоминерализованных кислых сточных вод от сульфатосодаржащих компонентов

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1064139B (it) * 1975-07-25 1985-02-18 Tioxide Group Ltd Procedimento per il trattamento di soluzioni acquose di acido solforico contenenti ferro
US4200523A (en) * 1978-03-23 1980-04-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for removing sulfate ions from aqueous streams
CN1163864A (zh) * 1997-02-20 1997-11-05 广州天河腾图实业公司 沉淀法除去水中硫酸根的沉淀剂
RU2334678C2 (ru) * 2006-09-04 2008-09-27 Открытое Акционерное Общество "Каустик" Способ очистки водных растворов хлоридов металлов от сульфат-ионов
RU2438998C1 (ru) * 2010-04-22 2012-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Способ нейтрализации кислых сульфатсодержащих сточных вод и устройство для его осуществления
RU2016146876A (ru) * 2016-11-29 2018-05-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") Способ очистки производственных высокоминерализованных кислых сточных вод от сульфатосодаржащих компонентов

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785214C1 (ru) * 2022-06-22 2022-12-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" Способ нейтрализации кислых шахтных вод

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105254084B (zh) 一种脱硫废水的双极膜电渗析处理方法及装置
US8663480B2 (en) Heavy metal removal from waste streams
CN105502790B (zh) 一种脱硫废水处理系统
CN105540960B (zh) 石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫废水的处理方法以及系统
CN103813987A (zh) 含磷酸盐的废水的处理以及氟硅酸盐和磷酸盐的回收
CN113800690A (zh) 基于电渗析技术的电厂脱硫废水零排放处理工艺与系统
WO2010033674A1 (en) High recovery sulfate removal process
Kang et al. Fluoride removal capacity of cement paste
CN107089744B (zh) 一种脱硫废水深度处理零排放的方法
CN106966534A (zh) 基于离子选择性电渗析技术的脱硫废水零排放系统及工艺
JP2007209886A (ja) フッ素除去剤、それを用いたフッ素含有排水の処理方法及びその処理装置
CN116874100A (zh) 含盐水的处理方法
CN108191132A (zh) 一种高氯盐高酸废水中重金属的回收方法
RU2691052C1 (ru) Способ очистки высокоминерализованных кислых сточных вод водоподготовительной установки от сульфатов
US20160304366A1 (en) Methods for removing contaminants from aqueous systems
Trus et al. Engineering of low-waste technology of natural and wastewaters demineralization
RU2007135538A (ru) Способ очистки нефтесодержащих пластовых соленых вод до питьевого качества (варианты) с использованием коагулянта титанового и комплексная система для очистки нефтесодержащих пластовых соленых вод до питьевого качества
RU2725315C1 (ru) Способ очистки воды от соединений мышьяка
CN212403770U (zh) 一种废水脱盐的多级结晶沉淀处理系统
RU110738U1 (ru) Установка для глубокой очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и анионов
RU2483028C1 (ru) Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов
RU2559489C1 (ru) Способ очистки сточных вод от сульфат-ионов
RU2646008C1 (ru) Способ очистки и минерализации природных вод
CN106477780B (zh) 一种污水处理除硬同步除氨氮的方法
CN220098815U (zh) 煤矿废水深度处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201220