SU804577A1

SU804577A1 - Method of treatment of boiler house waste water

Info

Publication number: SU804577A1
Application number: SU782619081A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Резников; Джон Дмитриевич Мягкий; Инна Георгиевна Рогуленко; Иван Михайлович Гурковский; Елена Викторовна Браславская; Борис Денисович Педяш; Людмила Петровна Проценко
Priority date: 1978-05-23
Filing date: 1978-05-23
Publication date: 1981-02-15

Description

Изобретение относитс к водоподготовке и ч6жет быть использовано дл обработки сточных вод, образующихс в котельных при подготовке добавочной воды натрий-катионированием. Сточные воды котельных - регенерационные и отмывочные воды натрий-кати онитовых фильтров и продувочные воды парогенераторов характеризуютс высокой минерализацией, в св зи с чем сброс их в естественные водоемы недопустим . Кроме того, создание бессточных систем водоподготовки обуславливает необходимость по.лного комплексного извлечени из сточных вод солей Б виде продуктов, пригодных к утилизации . Сточные воды Na-катирнитовых фильтров содержат в своем составе хлориды натри , кальци и магни , причем хлорид натри (NaCi) составл ет 70-75% от общего, солесодёржани . В составе продувочных вод котлоэ присутствуют различные соли натри (NaCI, NagS04, NajCOj, iOj . и др.), причем хлорид натри к сульфат натри (NaCI, ) в cywuB составл ют 80-90% общего солесодержани j при этом соли .. вл ютс дениыми продуктами и при извлечении их из сточных .могут быть использованы в народном хоз йстве: NaCI - в технологии водсподготовки на натрийкатионитовых химводоочистках, МадЗОдв стекольной, целлюлозно-бумажной, текстильной , кожевенной прок&вшен- ности и др. Известен способ обработки проМзюшенных сточных вод, включающий осаждение фторид-ионов при добавлении извести, подщелачиваиие стеков, аммиаком до , отделение осадков от жидкой фазы, добавление гидроокиси щелочного или щелочно-земельного металла к фильтрату, отгон и отделение твердых веществ от полученного конденсата l. Однако данный способ характеризуетс неполным извлечением солей из стоков и наличием сбросов в виде маточного раствора, загр зн ющего окружающую среду. Известен такжз способ обработки сточных вод натрий-катионитовых фильтров химводоочисток и продувочных вод паропреобразователей, заключаю|ф йс . в реагентнсаи ум гчении сточных вод . натрий-катионитовых фильтров, подаче ум гченной ВОДТ1 после отделени шлама в качестве питательной воды на паропреобраэоватеЛьную установку (недостача обработанных стоков дл - питани паропреобразовательной уста новки пополн етс ум гченной водой химводоочистки) , упаривании сточны вод паропреобразовательной установк в установке двухстадийного действи причем на первой стадии получают ко денсат и рассол, а на второй стадии конденсат и смесь солей NaCl и ,, недостатками известного способа р ютс повыаиенный расход реагентов ум гчени сточных вод натрий-катион зых фильтроЪ и неполна обработка сточных вод котельных (не обрабатываютс продувочные воды котлов ; , о сюда неполное извлечение солей из сбросных вод котельных. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс сп соб обработки солевых стоков ТЭЦ, заключак цийс в смешении сточных вод натрий-катионитовых фильтров химв доочисток и продувочных вод паропреобразователей, упаривании их с получением конденсата и упаренног раствора, отстаивании упаренного раствора в отстойнике с отделением шлама, упаривании осветленного раст вора с получением конденсата и крис таллов соли МаСI с последующим отстаиванием раствора и центрифугированием сгущенного осадка соли NaC i {З Недостатками данного способа вл ютс неполна обработка сточных вод котельных (обрабатываютс толь ко продувочные воды из паропреобразовательной установки), отсюда неполное извлечение солей из,-сбросны вод котельных и загр знение окружаю щей среды отходами прюизводства в виде маточного раствора или сухого остатка хорошо растворилвлх солей. Цель изобретени - комплексное извлечение солей из сточных вод котельных с утилизацией солей натри и предотвращение загр знени окружающей среды. Поставленна цель достигаетс тем что в иайестном способе, заключающемс в смешении сточных вод натрийкатионитоаых фильтров химаодоочисток и продувочных вод парогенераторов, упаривании с отстаиванием и центрифугированием , перед смешением провод т упаривание сточных вод натрийкатионитовых фильтров с получением соли MaCl в виде ,товарного продукта и 35-40%-ного раствора CaCljH MgCl, упаривание продувочных вод парогенераторов до концентрации, при которой не происходит кристаллизаци натриевых солей после смешени , а именно: 20-30% по сол м натри , илтем смешивают упаренные стоки, отдел ют осадок и нейтрализуют фильтрат сол ной или серной кислотой. Полученный раствор, содержащий соли NaCi и N3250, подвергают переработке известными способами с получением NaCI и , в виде товарных продуктов . При смешении упаренных сточных вод натрий-катионитовых фильтров после отделени NaCl и продувочных вод парогенераторов в растворе могут протекать реакции с образованием не растворимых в воде осадков силикатов, фосфатов, сульфатов, карбонатов Са и Мд и хорошо растворимой соли NaClВ св зи с тем, что состав и соотношение компонентов в указанных водах не вл етс посто нным и зависит от состава исходной воды, количества вводимых реагентов, при смешении этих вод может быть три варианта. Э первом варианте количество компонентов в продувочных водах парогенераторов (X ), образующих с ионами кальци и магни (У) не растворимые и мало растворимые в воде осадки, стехиометрически равны, т.е. во вторсм варианте в третьем варианте . В первом варианте после смешени предварительно упаренных стоков получают суспензию, в жидкой фазе которой содержатс соли NaCl, NagSO и CaS04 . Дл доочистки от ионов каль- . ци в суспензию ввод т соду () с некоторым избытком. При этом образуетс хорошо растворима соль Na2S04 и нерастворимый осадок СаСОзПосле отделени твердой фазы и нейтрализации избытка соды в фильтрате сол ной или серной кислотой, жидка фаза представл ет собой 3-х компонентную водно-солевую систему NaC1-Na SO HgO , из которой выделение солей с получением товарных продуктов производ т по одному из известных способов. Во втором варианте после смешени предварительно упаренных стоков получают суспензию, в жидкой фазе которой содержатс соли NaCl, NagSO, CaSO, CaCli, MgCl2. Дл доочистки раствора от ионов кальци и магни используют известь и соду. При этом в растворе образуютс нерастворимые осадки. После отделени твердой фазы и нейтрализации фильтрата сол ной или серной кислотой разделение солей NaCl и Na2.S04 производ т по известному способу . Учитыва , что раствор соли СаС в некоторых производствах может быть использован в технологическом процессе , например при получении растворов MgCl из морской воды, получении хлормагниевых щелоков, при наличии потребителей раствора CaClj и MgClj с целью сокращени расхода реагентов смешение сточных вод можно произвести по варианту при третьем варианте после смешени упаренных стоков получают суспензию. The invention relates to water treatment and may be used for treating wastewater generated in boiler houses during the preparation of additional sodium-cationic water. Wastewater from boiler rooms — regeneration and washing waters of sodium-catalytic filters and blow-out waters of steam generators are characterized by high salinity, which is why they are not allowed to be discharged into natural water bodies. In addition, the creation of drainage-free water treatment systems necessitates complete complex extraction of salts B from wastewater as a form of recyclable products. The wastewaters of the Na-cathrynite filters contain sodium, calcium and magnesium chlorides, with sodium chloride (NaCi) making up 70-75% of the total salt content. The sodium purge water contains various sodium salts (NaCI, NagS04, NajCOj, iOj, etc.), and sodium chloride to sodium sulfate (NaCI) in cywuB is 80-90% of the total salt content j, while the salts .. When they are extracted from sewage, they can be used in folk farms: NaCI - in water treatment technology for sodium cation exchanger chemical water purification, MadZodv glass, pulp-and-paper, textile, leather, leather, etc., etc. water, including precipitation of flu when adding lime, alkalizing stacks with ammonia before, separating precipitation from the liquid phase, adding alkali or alkaline earth metal hydroxide to the filtrate, stripping and separating solids from the resulting condensate l. However, this method is characterized by incomplete extraction of salts from the effluent and the presence of discharges in the form of a mother liquor that pollutes the environment. A method for treating wastewaters of sodium-cation-exchange filters for chemical water purification and purge water for steam converters is also known, I conclude. in reagents and wastewater disposal. sodium cation filters, feeding demineralized VODT1 after separating the sludge as feedwater to paropreobraeovateLnuyu installation (shortage treated effluent for - feeding Steam-mouth Novki is replenished with demineralized water demineralizer), evaporation of wastewater Steam-installation in installation of the two-step action wherein in the first step condensate and brine are obtained, and in the second stage the condensate and the mixture of NaCl salts and, by the disadvantages of the known method, increase the consumption of reagents. sodium-cationic sewage effluent and incomplete treatment of boiler-house sewage (the boiler blowdown waters are not processed; here, incomplete extraction of salts from boiler-house wastewater. The closest to the proposed technical essence is the process of treatment of salt effluent of CHP plants, concluding with mixing the wastewater of sodium cation-exchange filters of chemical after treatment plants and purge water of steam converters, evaporating them to produce condensate and one hundred percent solution, settling the evaporated solution in a sump with separation of sludge , evaporating the clarified solution to produce condensate and crystals of the MaСI salt, followed by settling the solution and centrifuging the thickened precipitate of NaCi salt. The disadvantages of this method are incomplete treatment of waste water from boilers (only the purge water from the steam conversion plant is treated), hence the incomplete extraction salts from, discharges of boiler water and pollution of the environment with production waste in the form of stock solution or dry residue of highly soluble salts. The purpose of the invention is the complex extraction of salts from wastewater of boiler houses with the utilization of sodium salts and the prevention of environmental pollution. The goal is achieved by the fact that in the local method, which consists in mixing the wastewaters of sodium ionization purification filters and steam generator purge water, evaporating with settling and centrifugation, before mixing, the wastewater of sodium ionationite filters is obtained in order to produce the MCl salt as a product, in a product that is a product, and a product. % solution of CaClIH MgCl2, evaporating the sweep waters of steam generators to a concentration at which sodium salts do not crystallize after mixing, namely: 20-30% by salt sodium , Iltem mixed evaporated effluent, was separated precipitate and the filtrate was neutralized with hydrochloric or sulfuric acid. The resulting solution, containing the salts of NaCi and N3250, is processed by known methods to obtain NaCI and, in the form of commercial products. When mixing the evaporated effluent of sodium-cationite filters after the separation of NaCl and the purge water of steam generators, reactions can occur in the solution to form insoluble silicate precipitates, phosphates, sulfates, carbonates of Ca and Md and highly soluble NaCl salt due to the fact that the composition and the ratio of components in these waters is not constant and depends on the composition of the source water, the amount of reagents injected; there may be three options for mixing these waters. In the first variant, the number of components in the purge waters of steam generators (X), which form insoluble and water-insoluble precipitates with calcium and magnesium ions, are stoichiometrically equal, i.e. In the second version in the third version. In the first variant, after mixing the pre-stripped effluents, a suspension is obtained, in the liquid phase of which the salts NaCl, NagSO and CaS04 are contained. For the purification of calcium ions. qi is injected into the suspension with soda () with some excess. In this case, the Na2SO4 salt and insoluble CaCO3 precipitate are well soluble. After separating the solid phase and neutralizing the excess soda in the filtrate with hydrochloric or sulfuric acid, the liquid phase is the 3-component aqueous salt system NaC1-Na SO HgO, from which the salt the production of marketable products is carried out according to one of the known methods. In the second variant, after mixing the pre-stripped effluents, a suspension is obtained, in the liquid phase of which the salts NaCl, NagSO, CaSO, CaCli, MgCl2 are contained. To purify the solution of calcium and magnesium ions, lime and soda are used. In addition, insoluble precipitates are formed in the solution. After separation of the solid phase and neutralization of the filtrate with hydrochloric or sulfuric acid, the separation of the salts of NaCl and Na2.S04 is carried out by a known method. Taking into account that the salt solution of CaC in some industries can be used in the technological process, for example, when obtaining solutions of MgCl from seawater, to obtain chlor-magnesium liquors, in the presence of consumers of a solution of CaClj and MgClj to reduce the consumption of reagents, it is possible to mix the waste water after mixing the evaporated effluent, a suspension is obtained.

в жидкоЯ фазе которой могут содержатьс следующие компоненты: NaCl, N05.504, CaSO. , МаОНили NaCl, Na,jSO. NaOH, ..In the liquid phase of which the following components may be contained: NaCl, N05.504, CaSO. , MaOH or NaCl, Na, jSO. NaOH, ..

После отделени твердой фазы при наличии в растворе СаЗОд в фильтрат ввод т соду с последующей нейтрализацией ее избытка сол ной или серной кислотой, при отсутствии ионов кальци производ т только нейтрализацию щелочных компонентов, выделение NaCI и N33 504производ т по известному способу.After separation of the solid phase, if soda is present in the solution, soda is introduced into the filtrate, followed by neutralization of its excess with hydrochloric or sulfuric acid, in the absence of calcium ions, only alkaline components are neutralized, and NaCl and N33 504 are released by a known method.

Максимально возможное упаривание стоков в известном способе производ т с целью сокращени расхода реагентов при доочистке смеси стоков от ионов кальци и магни за счет того, что растворимость соли CaSO в концентрированном растворе меньше, чем в пресной воде, и смешиваютс значительно меньшие количества воды.The maximum possible evaporation of effluents in a known method is carried out in order to reduce the consumption of reagents during the purification of a mixture of calcium and magnesium effluents due to the fact that the solubility of the CaSO salt in the concentrated solution is less than in fresh water and much smaller amounts of water are mixed.

Упаривание сточных, вод натрийкатионитовых фильтров по предлагаемому способу производ т до полного .выделени соли NaCl дл получени , кроме товарного продукта NaCl, раствора солей СаС12И MgCl который может быть использован в случае варианта fa он наиболее веро тен) частично дл смешени , а избыток - в качестве сырь при Нсшичии потребител что приводит также .к сокращению расхода реагентов.Evaporation of wastewater, water of sodium cation-exchanger filters according to the proposed method is performed until complete extraction of the NaCl salt to obtain, in addition to the commercial product NaCl, a solution of CaCl2 and MgCl salts which can be used in the case of the variant fa it is most likely partly to be mixed, and the excess is the quality of the raw material in the case of consumer consumption, which also leads to a reduction in the consumption of reagents.

В результате использовани данHorq способа дл обработки сточных вод котельных представл етс возможным полное комплексное извлечение солей из сточных вод с получением конденсата, используемого, например, в технологическом процессе химводоочисток или дл подпитки котлов и солей NaCl и NagSO в виде товарных продуктов. Шлам, образующийс при смешении упаренных сточных РОД и доочистке их реагентами, направл ют на захоронение.As a result of using this Horq method for treating boiler-house sewage, it is possible to completely extract salts from wastewater to produce condensate used, for example, in water treatment processes or to feed boilers and NaCl and NagSO salts as commercial products. The sludge formed during the mixing of the evaporated effluents and the final purification of their genus by means of reagents is sent for disposal.

Вследствие того, что шлам состоит из малорастворимых соединений СаСО. Мд(ОН)2, CaSiO,, Са(РО)2, C-aS04 , он не представл ет опасности с точки зрени загр знени окружающей среды.Due to the fact that the sludge consists of poorly soluble compounds of CaCO. MD (OH) 2, CaSiO, Ca (PO) 2, C-aS04, it does not pose a hazard from the point of view of environmental pollution.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Сточные воды натрий-катионитовых фильтров химводоочисток направл ют на упаривание до полного выделени соли NaCl из-раствора. Упаренный раствор (суспензию NaC) направл ют на обезвоживание, в .результате .чего получают товарный продукт - соль NaCl и фильтрат, который подают на смешение. Продувочные воды парогенераторов направл ют на упаривание до концеатрации, при которой не происходит кристаллизаци натриевых солей при смешении. Упаренный раствор подают на смешение. После, смешени сточных вод принеобходимостиThe wastewater of sodium-cation-exchange filters for water purification is sent to evaporation until the NaCl salt is completely separated from the solution. One stripped off solution (suspension of NaC) is sent for dehydration, and as a result, a salable product is obtained - salt NaCl and the filtrate, which is fed to the mixture. The purge water of the steam generators is directed to evaporation until the end of the stage, at which no sodium salts crystallize when mixed. One stripped off solution is fed to the mixture. After, mix the wastewater if necessary

производ т доочистку раствора от ионов кальци и магни введением из- . вести и соды.the solution is purified from calcium and magnesium ions by the introduction of i-. lead and soda.

Осадок солей, полу енный е результате смешени и доочистки подают на обезво сивание, в результате чего получают шлам, который направл ют на захоронение и фильтрат, который направл ют на нейтрализацию сол ной или серной кислотой, после чего раствор, представл ющий собой трехкомпонентную водно-солевую систему NaCl-N82 504 направл ют на двухступенчатое упаривание с отстаиванием и центрифугированием, где получают соли NaCl, и конденсат .A precipitate of salts obtained by blending and after-treatment is fed to dewatering, resulting in a slurry that is sent for disposal and a filtrate that is sent for neutralization with hydrochloric or sulfuric acid, after which the solution, which is a three-component aqueous solution The NaCl-N82 504 salt system is directed to a two-stage evaporation with settling and centrifugation, where NaCl salts are obtained, and the condensate.

Пример. Обработке подвергают сточные водаа состава, указанного в табл.1Example. Treatment is subjected to waste water composition specified in table 1

3,4 л воды, имитирующей сточные воды натрий-катионитовых фильтров, упаривают до полного выделени из раствора NaCI,.т.е. до 35-40%-ной концентрации по сумме солей МдС в данном случае в 50 раз.3.4 liters of water simulating the effluent of sodium cation filters is evaporated until completely separated from the NaCl solution, i.e. up to 35-40% concentration on the amount of salts MDS in this case 50 times.

Полученную суспензию соли NaCl в количестве 68 мл отфильтровывают под вакуумом на воронке Бюхнера до получени 40 мл фильтрата и 59 г соли , которую затем подсушивают и производ т ее анализ на химический состав . 4,6 л воды, имитирующей продувоные Bojuj naporeHepaTopoij, упаривают до концентрации, при которой не происходит кристаллизаци ;атриевых солей после смешени , в данном случае до 140 г/л по .. 153 мл упаренного раствора смешивают с 40 мл фильрата , полученного при обезвоживании суспензии Na(fl, и после перемешивани часть полученной суспензии отфильтровывают и в фильтрате определ ют остаточную концентрацию ионов кальци и магни . Затем производ т при необходимости доум гчение сус- пензии известью и содой, после чего твердую фазу отфильтровываиот на воронке Бюхнера, подсушивают в с;/шиль- ном шкафу и взвешивают, фильтрат нейтрализуют сол ной кислотой и доупаривают с получением солей NaCl и N32504.The resulting suspension of NaCl salt in an amount of 68 ml is filtered under vacuum on a Buchner funnel to obtain 40 ml of filtrate and 59 g of salt, which is then dried and analyzed for chemical composition. 4.6 liters of water simulating the blowing of Bojuj naporeHepaTopoij is evaporated to a concentration at which crystallization does not occur; the sodium salts after mixing, in this case up to 140 g / l by 153 ml of the evaporated solution, are mixed with 40 ml of filrate obtained by dehydration Na suspensions (fl, and after stirring, a part of the obtained suspension is filtered off and the residual concentration of calcium and magnesium ions is determined in the filtrate. Then, if necessary, the suspension is dried, with lime and soda, after which the solid phase is filtered on a raven Ke Buchner, dried in a c; / awl room and weighed, the filtrate is neutralized with hydrochloric acid and added to give the salts NaCl and N32504.

При обработке продувочных вод парогенераторов и сточных вод натрийкатионитовых фильтров получают 98,5% (7919 г) конденсата, 1,1% f89,5 г) соли NaCI, 0,13% (10,4 г) соли и 0,27% (21,1 г) HepacTBOpKNWX солей в виде шлама. Сопоставительные данные по обработке воды известным и пр длагаемыгли способами при обработке 1 м смеси уп-.ренных продувочных вод парогенераторов и сточных вод натрий-катионитовых фильтров представлены в табл.2.98.5% (7919 g) of condensate, 1.1% f89.5 g) NaCl salts, 0.13% (10.4 g) salts, and 0.27% ( 21.1 g) HepacTBOpKNWX salts in the form of sludge. Comparative data on the treatment of water by known and advanced methods when treating 1 m of a mixture of up-flowd purge waters of steam generators and wastewater of sodium-cationite filters are presented in Table 2.

Кака видно из таблицы по известному способу из сточных вод извлекают частично только соль NaCl, отходы состо щие из нерастворимых в воде солей (0,5 г-5,5%} и хорошо растворимых в воде солей (8,4 г-94,5%;, направл емые на захоронение, которые не исключают загр знение окружающей среды, так как раствор сь в воде, они снов попадают в водоелы, загр зн их. По предлагаемому способу из сточных вод извлекают в два раза больше товарного продукта - соли NaCI, кроме того, извлекают также соль ., отходами вл ютс нерастворимые в воде соли, которые в виде шлама направл ют на захоронение, предотвраща загр знение водоемо в Кроме того, при условии полного комплексного извлечени солей из сточиых вод с использованием известнего способа преимущество предлагаемого состоит в сокращении расхода реагентов, примерно в три раза. Если имеет место вариант , т.е. солей кальци и магни больше, чем компонентов в продувочных водах, образующих с ними HepacTBopHNBje осадки, то при подаче эквивалентного количества солей кальци и магни расход реагентов сокращаетс в 20 раз. Таким образом, преимущество предлагаемого способа перед известным состоит в том, что он предусматривает полное комплексное извлечение солей из сточных вод котельных с утилизацией солей NaCl и , предотвращение загр знени водоемов и сокращение расхода реагентов. Таблица 1What can be seen from the table by a known method is that only NaCl salt is partially extracted from wastewater, which consists of water-insoluble salts (0.5 g-5.5%) and salts well soluble in water (8.4 g-94.5 %; sent to landfill, which do not exclude pollution of the environment, because they dissolve in water, they fall into water bodies and pollute them.The proposed method removes twice as much salable product as NaCI salt from wastewater, in addition, salt is also extracted. Waste is water-insoluble salts, which are in the form of sludge on In addition, under the condition of complete complex extraction of salts from the waste water using the lime method, the advantage offered is to reduce the consumption of reagents by about three times. and there are more magnesium than the components in the purge waters that form HepacTBopHNBje precipitates with them, when the equivalent amount of calcium and magnesium salts is supplied, the consumption of reagents is reduced by a factor of 20. Thus, the advantage of the proposed method over the known one is that it provides for the complete complex extraction of salts from boiler-house sewage with the disposal of NaCl salts, and the prevention of contamination of water bodies and the reduction of reagent consumption. Table 1

2170 4670 496 190 Продувочные 4,6 воды парогенераторов Сточные воды 17400 Na-катионито- 3,4 вых фильтров 99,5 143 - 3230 19102170 4670 496 190 Blowdown 4.6 of steam generator water Wastewater 17400 Na-cation-3.4 filters out 99.5 143 - 3230 1910

о аabout a

SS

чh

юYu

гоgo

ЕНEH

00 r-t00 r-t

ГR

fsfs

Г|R |

оГog

пP

00

(Л(L

1Л О1L About

ЧГ VOCg vo

ли аалосгоwhether aalosgo

-к , (UG и ЧД 4.W,-k, (UG and BH 4.W,

S S

NN

тЧPM

tNtN

СО (ПWITH (P

ГО СГ1 У1GO SG1 U1

tv Оtv o

irtirt

0000

Claims

The invention The method of treatment of boiler-house sewage, including the mixing of sodium-cationic water and sewage water and steam generators, their evaporation followed by sedimentation and centrifugation, with the aim of complex extraction of salts from the sewage with the disposal of salts sodium and cation exchanger filters are prepared with the NaCl salt as a marketable product and a 35-40% solution of CaC 1 and MgCl /. parivanie straight duvochnyh water steam generators up to 2030% concentration of salts is then mixed and evaporated sewage sludge after separation of the filtrate was neutralized with hydrochloric or sulfuric acid. Sources of information taken into account in the examination 1. Akts. For Britain UK 1289309, cl. C 02 B 1/18, 1977.

2. Thermal methods of water treatment at thermal power plants. Theses of reports at the All-Union scientific and technical meeting, Chel Binsk, 1977, p.88.

3. The use of sea and brackish waters at thermal power plants and the tasks of scientific research. Theses of reports at the 11th All-Union Scientific and Technical Conference, Baku, 1976, p. 194 (prototype).