SU1068396A1 - Способ очистки фосфорсодержащих сточных вод - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ФОСФОРСОДЕРЖМЩХ СТОЧНЫХ ВОД окислением кислородсодержащим газом, вводимьм струей циркулирующих обезвреживаемых сточных вод, отличаюш и и с   тем, что, с целью сокращени  продолжительности процесса, увеличени  степени поглощени  окислов фосфора жидкой фазой шлама, исключени  выбросов отходйщих газов в атмосферу и повышение содержани  Р205 в сухом остатке шлама, сточные воды предварительно диспергируют до крупности частиц твердой фазы 10 - 10 см и процесс окислени  ведут при 15-25 с. 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что процесс окислени  ведут в течение 12-15 мин, 3.Способ по п. 1, отличающий с   тем, что в качеСО стве кислородсодержащего газа используют технический кислород при парциальном давлении 1,1-3,0 атм.

Description

Ot) СХ)

оо

CD 05

Изобретение относитс  к способам очистки сточных вод, получающихс  при электротермической переработке фосфоритов.

В процессе производства желтого фосфора образуютс  цшамы, представл ющие собой суспензию сточных вод с содержанием твердой фазы 5-35% и элементарного фосфора до 1%. К ним относ тс : коттрельное молоко водна  суспензи  пыли из электрофильтров известковый ишам - продукт отстаивани  нейтрализованных стачных вод известковым молоком и кубовый остаток, образующийс  в результате отгонки фосфора вод ным паром из богатых фосфором шламов. В насто щее BpeMjf на фосфорных заводах эти шламы направл ютс  в .специальные хранилища - шламонакопители.

Известен способ очистки фосфорсодержащих сточных вод в аппарате погружного горени  путем.обработки шлама топочными газами, при температуре выше, плавлени  фосфЬра споддержаниемобъема воды в системе ра.вным 5-95% от первоначального объе ма Cl3.

Однако этим способом можно обезвреживать , окисл ть, фосфор лишь в разбавленных водных суспензи х с начальной плотностью не более 1,06 г/см и концентрацией фосФ ра не более 0,2%.

Кроме того, менее 10% окислившегос  фосфора пЬглощаетс  жидкой фазой шлама, а 90% окислившегос  - фосфора переход т в парогазовую фазу, дл  .очистки которой от окислов фосфора перед выбросом в атмосферу необходима система очистки газов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ очистки фосфорсодержащих сточ«Ы .Х вод окислением кислородсодержа- щим газом, вводимым струей циркулирующих обезвреживаемых сточных вод при общем давлении кислородсодержащего газа 0,9-1,2 атм и парциальном давлении кислорода 0,1-0,6 атм Г2.

Недостатком этого способа  вл етс  длительность процесса обезвре- . живани  сточной воды до 35 мин , наличие отход щих газовых выбросов в атмосферу, низка  степень прглоще-, ни  окислов фосфора.

В известном способе первоначально фосфор возгон етс , а затем окисл етс  газообразным кислородом в газовой фазе. Однако лимитирующей стадией процесса Qкиcлeни   вл етс  возгонка фосфора, котора  затруднена из-за малой равновесной концентрации газообразного фосфора 0,26 - 0 ,81 мм рт.ст.. при ЗО-УО С и наличи  защитных оболочек твердых частиц, экранирующих фосфор. В св зи с тем, что основное количество фосфора в сточ.ной воде содержитс  в твердой фазе , то разрушение ее не происходит поэтому скорость окислени  фосфора недостаточно высока, что вли ет на продолжительность процесса. Кроме того, в процессе обработки сточной воды кислородсодержащими газами при общем давлении его.О,9-1,2 атм на долю инертных газов приходитс  0,8-0,6 атм, которые в процессе окилейи  будут накапливатьс . Поскольку окисление фосфора происходит в газовой фазе, то при отводе инертных газов из надслойного пространства реактора наблюдаютс  потери окислов фосфора.

Цель изобретени - сокращение продолжительности процесса очистки, увеличение степени поглощени  окислов фосфора жидкой фазой шлама., исключение выбро-сов отход щих газов в атмосферу и повышение содержани  в сухом остатке шлама.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что сточные воды окисл ют кислородсодержащим газом, вводимым струей циркулирующих обезвреживаемых сточных вод, причем сточные воды предварительно диспергируют до крупности частиц твердой фазы -10 см и процесс окисЛени  ведут при 15-25 с предпочтительно в течение 12-15 мин.

В качестве окислител  используют технический кислород при парциально давлении 1,1-2,О атм. ,

В предлагаемом способу процесс ок 1слени  идет более эффективно с сокращением продолжительности процесса .за счёт окислени  фосфора в жидкой фазе газообразным и раство ренным в воде кислородом,

Дортигаемый эффект объ сн етс  тем, что при интенсивной турбулизации , перемешивании (Re 8-8,510 ) и пониженной темпера туре фосфор с поверхности твердых частиц не успевает перейти в газовую фазу и окисление его .происходит в Жидкой фазе.

Кроме того, продукты окислени  фосфора, содержащиес  в жидкой фазе , раствор ют.с  в водной составл ющей сточной воды, таким образом, стади  адсорбции оки.спов фосфора исключаетс , в то врем  как степень их поглощени  возрастает.

Одним из факторов, способс твующих повышению скорости процесса и сокращению его продолжительности,  вл етс  увеличение межфазной поверности контакта между фосфором и окилителем , что достигаетс  разрушением tдиспергированием твердой структуры и зищитных оболочек, обволакивающих фосфор. При этом крупность частиц до обработки ( см, после обработки {20-50h Средн   удельна  поверхность 1 г этих.частиц при крупности 10 см составл ет 0,6 частицЧ0 ,

10 см - 10 и 60 м. Таким образом , при интенсивном раэрушечии(, твердой структуры фосфорсодержащей с,точной воды увеличиваетс  межфазна  поверхность взаимодействующих с продуктов реакции в 10-100 раз.

Дальнейшее раЭрушение частиц пыли до, крупности «а вли ет . на скорость окислени  фосфора, а лишь увеличивает энергозатраты.

В предлагаемом способе в качестве активного окислител  используетс  технический кислород, который в процессе окислени  полностью расходуетс  на реакцию взаимодействи  с фосфором. Применение окислител  . 15 без примесей инертного, газа азота, обеспечивает ведение процесса обезвреживани  .фосфорсодержащих сточных вод при полном отсутствии вредных газовых выбросов в атмосферу. 20

Процесс осуществл ют следующим образом.

Фосфорсодержащую сточную воду с содержанием фосфора 0,1-6%, твердой фазы 0,1-35% и остальное вода 25 при 15-25с подают в диспергатор гидродинамического смешени  типа ГАРТ, где происходит диспергирование сточной воды до крупности частиц твёрдой фазы 10 - 10 см. ,д Далее изме.льченный шлам через форсунку подаетс  в- струйный аппарат известного типа, заполненный на 2/3 высоты шламом. Одновременно в надслоевое пространство подаетс  технический кислород, где поддержи- 35 ваетс  давление 1,1-3 .атм в течение всего процесса. Из аппарата насосом шлам подаетс  в дисперватор и цикл повтор етс . При кратности обработки шлама, равной 25-30 циклам, получают 40 обезвреженный шлам с минимальным содержанием элементарного фосфора 0,0002-0,0003%.

Пробы газа, отобранные из надслоевого пространства аппарата, 45 показывают отсутствие паров фосфора и окислов фосфора. Это указывает на то, что процесс окислени  фосфора происходит в жидкой фазе шлама с одновременной абсорбцией продуктов JQ реакции.

Серией экспериментов установлено , что выбранные параметры процесса , парциальное давление кислорода и температура  вл ютс  наиболее , оптимальными. Чем выше парциальное давление кислорода и ниже температура , тем большее количество газооьразного кислорода раствор етс  в воде, а лри разрушении частиц пыли и перемешивании продуктов реакции, 60 наход щихс  в одной фазе, реакци  окислени  фосфора происходит наиболее интенсивно. Однако при значении ниже крайних пределов парциального давлени  кислорода и температуры 65

степень окислени  фосфора снижаетс  наполовину. Повышение их более 3 атМ и 25 С способствует лишь незначител ному увеличению степени окислени . Кроме того, обработка сточной воды при нормальной температуре снижает энергетические затраты на предварительный их нагрев, а также исключает возможность образовани  сопутг ствующего газа фосфина.

П р и м .е р 1. Сточную воду от отстаивани  фосфора нейтрализуют известковым молоком, отстаивают и обр азовавшийс  известковый шлам, содержащий 6% твердой фазы,О,8% фосфора, 28,2% в сухом остатке и воду в количестве 0,25 м предварит тельно измельчают до 1(:рупности в аппарате гидродинамического смешени  при Ре 8,0-10 и подают в струйный аппарат известного- типа. Обработку срочной воды осуществл ю т техническим кислородом парциальное давление которого соста л ет 1,1, атм, при 15°С в замкнутом цикле; Ко.личество циклов циркул ции шлама составл ет 24, продолжительность процесса 12 мин. По окончанию процесса содержание фосфора составл ет 0,0002%, содержание п тиокиси фосфора в сухом остатке увеличиваетс  до 35,6%, степень окилени  составл ет 99,99%, а степень поглощени  окислившегос  фосфора 99,8%

Пример 2. Коттрельное молоко с содержанием: фосфора 2,51%, твердой фазы 25,4%, п тиокиси фосфора в сухом остатке 35,4% и воды в количестве 0,25 м измельчали докрупности 20-10 см при факторе перемешивани  (e 8,5-10в присутствии технического кислорода при парциальном давлении его, равном 3 атм. Обработку шлама провод т при температуре процесса 25°С в аппарате известного типа, а измельчение твердых частиц пыли - в аппарате гиродинамического смешени  в замкнуто цикле.

Кратность циркул ции потока шлама составл ет 30, Продолжительность процесса 15 мин. Содержание газообразного фосфора и его окислов в газовой фазе отсутствует. После окончани  процесса содержание фосфора в шламе составл ет 0,0003%, в п тиокиси фосфора в сухом остатке увеличилось до 44,8. Степень окислени  фосфора 99,8%. Степень поглощени  окислившегос  фосфора 99,9%.

. Дл  получени  сравнительных данных перерабатывсши фосфорсодержащую сточную воду по известному и предлагаемому способам. Результаты экспериментов представлены в таблице .

Продолжение таблицы

Claims (3)

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД окислением кислородсодержащим газом, вводимым струей циркулирующих обезвреживаемых сточных вод, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности процесса, увеличения степени поглощения окислов фосфора жидкой фазой шлама, исключения выбросов отходящих газов в атмосферу и повышение содержания ₽2θ5 в сухом остатке шлама, сточные воды предварительно диспергируют до крупности частиц твердой фазы 10'⁴ - 10. см и процесс окисления ведут при 15-25°C.

2. Способ поп. 1, отличающийся тем, что процесс окисления ведут в течение 12-15 мин.

3. Способ поп. 1, отличающий ся тем, что в качестве кислородсодержащего газа используют технический кислород при парциальном давлении 1,1-3,0 атм.

QO ОЭ СО О * 1068396