Спосіб очистки стічних вод від сполук фосфору

Реферат: Спосіб очистки стічних вод від сполук фосфору включає контактну коагуляцію біологічно очищених стічних вод. Змішування стічної води і коагулянту здійснюють в диспергаторі, а для коагуляції використовують фосфогіпс. UA 75630 U (54) СПОСІБ ОЧИСТКИ СТІЧНИХ ВОД ВІД СПОЛУК ФОСФОРУ UA 75630 U UA 75630 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до способу очистки стічних вод від сполук фосфору і може бути використана на очисних спорудах комунальних та промислових систем каналізації. Найбільш близьким за технічною суттю та отриманим результатом до запропонованого є спосіб доочистки стічних вод від сполук фосфору, який включає контактну коагуляцію біологічно очищених стічних вод шляхом додавання перед контактним освітлювачем активованого магнітним полем та електрокоагуляцією розчину коагулянту сульфату алюмінію [Патент України на корисну модель № 45046, C02F1/48, 2009]. Недоліком найближчого аналога є занадто висока вартість реагентів, що обмежує можливість додавання їх в очищену стічну воду в достатній кількості для очищення від сполук фосфору до гранично допустимих норм скиду та ускладнення технологічного процесу, пов'язаного з необхідністю активації магнітним полем та електрокоагуляцією розчину коагулянту. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу очистки стічних вод від сполук фосфору шляхом вибору оптимального часу обробки стічної води фосфогіпсом в певному співвідношенні до кількості фосфатів у відстояній стічній воді, що приведе до підвищення стабільності процесу очистки, покращення його якості і зменшення собівартості. Поставлена задача вирішується тим, що в способі очистки стічних вод від сполук фосфору, що включає контактну коагуляцію біологічно очищених стічних вод, змішування стічної води і коагулянту здійснюють в диспергаторі протягом 1-4 хв., а для коагуляції використовують фосфогіпс, що утворюється в процесі виробництва фосфорної кислоти з надлишком по відношенню до кількості фосфатів на суху речовину у відстояній стічній воді 90:1-120:1, при цьому обробку фосфогіпсом проводять впродовж 2-3 годин. Завдяки тому, що змішування стічної води і фосфогіпсу здійснюють в диспергаторі, утворюється гомогенізований розчин, що сприяє прискоренню процесу осадження фосфатів у стічній воді та робить ефективнішою очистку стічної води. В процесі диспергування до 1 хв. фосфогіпс не повністю подрібнюється і змішується із стічною водою, а при збільшенні часу понад 4 хв. збільшуються енерговитрати на роботу диспергатора, а гомогенізований розчин утворюється вже через 4 хв. Отже, немає необхідності змішувати в диспергаторі фосфогіпс із стічною водою більше 4 хв. Якщо надлишок подаваного фосфогіпсу по відношенню до сполук фосфору у біологічно очищеній стічній воді буде менше ніж 90, то ефективність процесу очистки стічних вод від сполук фосфору буде недостатньою. При надлишку фосфогіпсу більше ніж 120, ефективність очистки від сполук фосфору буде високою, але можливе забруднення стічної води сполуками кальцію і створення зайвого осаду. Зі зменшенням часу контактування фосфогіпсу із стічною водою менше 2-х годин не досягається осадження фосфат-іонів до граничнодопустимих норм, а при збільшенні часу контактування за 3 години, ефективність процесу очищення стічних вод від сполук фосфору залишається незмінною, тому оптимальний час коагуляції 2-3 години. На кресленні зображена принципова схема установки способу очистки стічних вод від сполук фосфору. Трубопровід 1 подачі фосфогіпсу підведений до мірної ємності 2. Від мірної ємності 2 відходить сифонна труба 3. По трубопроводу 4 подачі стічної води до диспергатора 5 потрапляє стічна вода, також до диспергатора 5 через сифонну трубу 3 подається фосфогіпс. Від диспергатора 5 відходить зливна труба 6, по якій суміш стічної води та фосфогіпсу потрапляє до радіального контактного відстійника 7. Після відстоювання освітлена вода відводиться через трубопровід 8 відводу освітленої води, а осад - через трубопровід 9 відводу осаду. Спосіб здійснюється наступним чином. Після заповнення мірної ємності 2 розчином фосфогіпсу через трубопровід 1 подачі фосфогіпсу вмикається в роботу сифонна труба 3 та починає відкачувати фосфогіпс до диспергатора 5. В той самий час до диспергатора 5 по трубопроводу 4 подачі стічної води потрапляє біологічно очищена стічна вода, яка пройшла відстоювання у вторинному відстійнику. Змішування стічної води і фосфогіпсу у диспергаторі здійснюють протягом 1-4 хв. Гомогенізований розчин стічної води і фосфогіпсу по зливній трубі 6 потрапляє до радіального контактного відстійника 7, де відбувається осадження фосфат-іонів сульфатом кальцію та утворення нерозчинних сполук фосфору. Фосфогіпс насичується сполуками фосфору до граничної величини протягом 2-3 годин та утворює осад, який видаляють по трубопроводу 9 відводу осаду. Після очистки стічних вод від сполук фосфору виводиться освітлена вода через трубопровід 8 та відбираються проби для визначення концентрації забруднювачів. Ефективність очистки стічних вод визначають відповідно до правил технічного аналізу води. Приклад 1 UA 75630 U 3 5 10 15 Біологічно очищену стічну воду, яка має концентрацію фосфатів - 8,5 мг/дм , завислих 3 3 речовин - 15,0 мг/дм , БСК5 - 12,3 мгО2/дм та температуру 10 °С змішують із фосфогіпсом в диспергаторі протягом 1 хв. і піддають контактній коагуляції, а саме, обробці фосфогіпсом з надлишком на суху речовину по відношенню до сполук фосфору у відстояній стічній воді 90:1. Після перемішування протягом 2-3 годин та відділення осаду отримують освітлену воду. 3 Освітлена вода має залишковий вміст фосфатів 0,02-0,01 мг/дм , завислих речовин - 7,8 3 3 мг/дм та БСК5 - 8,5 мгО2/дм . Ступінь очищення стічної води від сполук фосфору складає 99,76-99,88 %. Результати досліду та порівняльні дані з відомим (прототипом) наведені в таблиці. Аналіз результатів показує, що проведення процесу очистки стічних вод від сполук фосфору фосфогіпсом при змішуванні стічної води і фосфогіпсу в диспергаторі протягом 1-4 хв. з надлишком по відношенню до кількості фосфатів на суху речовину у відстояній стічній воді 90:1120:1, при цьому обробку фосфогіпсом проводять впродовж 2-3 годин, має переваги над відомим способом та сприяє глибокій очистці стічних вод по різних параметрах. Дані наведені в таблиці свідчать про те, що запропонований спосіб очищення стічних вод від сполук фосфору надає можливість інтенсифікувати процес очищення води в порівнянні з відомим способом, дозволяє підвищити стабільність процесу, покращити якість очищеної стічної води, знизити витрати на придбання фосфогіпсу з отриманням очищеної води потрібної якості, при цьому загальна собівартість очищення стічних вод знижується. 20 Таблиця Якість вихідної стічної Якість очищеної стічної води води Відомий Запропонований Відомий Запропонований 10,0-14,0 15,0 7,8 8,3-11,4 12,3 8,5 8,0-8,4 8,5 0,85 0,02-0,01 17,0-19,0 10,0 10,0 Параметри способу 3 Завислі речовини, мг/дм 3 БСК5, мгО2/дм 3 Фосфати, мг/дм Температура, °С Ступінь очищення стічної фосфатів, % 25 води від 89,4 99,76-99,88 Процес вилучення сполук фосфору із стічних вод може бути здійснений у безперервному режимі, що, в свою чергу, зменшить витрати часу на процес очистки стічних вод. Запропонований спосіб очистки стічних вод від сполук фосфору ефективний для застосування на підприємствах з підвищеним вмістом фосфатів у стічних водах. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Спосіб очистки стічних вод від сполук фосфору, що включає контактну коагуляцію біологічно очищених стічних вод, який відрізняється тим, що змішування стічної води і коагулянту здійснюють в диспергаторі протягом 1-4 хв., а для коагуляції використовують фосфогіпс, що утворюється в процесі виробництва фосфорної кислоти з надлишком по відношенню до кількості фосфатів на суху речовину у відстояній стічній воді 90:1-120:1, при цьому обробку фосфогіпсом проводять впродовж 2-3 годин. 2 UA 75630 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3