Способ переработки сточных вод,содержащих сульфат аммония

Способ переработки сточных вод,содержащих сульфат аммония

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобремння

Т. Д. Егорова, А. Ф. Туболкнн и И. П. Мухленов

3 !,",».. °

Опытное конструкторско-технологическое бюро "Кристалл" с опытным производс.вом Ленинградского ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Красного Знамени технологического института им. Ленсовета (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ

СУЛЬФАТ АММОНИЯ

Изобретение относится к переработке сточ ных вод, содержащих сульфат аммония.

Известен способ получения сульфата аммония из синтетического аммиака, заключающийся в том, что аммиак поглощается 75—

78 o-ной серной кислотой. Смесь кристаллов сульфата аммония и маточного раствора посту- пает для разделения на центрифугу. Маточные растворы возвращают в цикл, а кристаллы высушивают f l f .

Недостатком способа является повышенный расход реагентов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки сточных вод, содержащих сульфат аммония, состоящий в том, что сточные воды с исходной концентрацией 49 г/л (NH<)>SO упаривают до 400450 г/л (NHq)ISO . Кубовый остаток направляют на распыливание и сушку при 280—

500 С (2) .

Однако получение сульфата аммония известным способом приводит к затратам энергии на испарение избытка воды и, к тому же; полученный в результате упаривания дистиллят содержит сульфат аммония в количестве до

0,34 г/л, превышающем предельно-допустимые концентрации для сброса его в водоемы.

Цель изобретения — повышение степени извлечения сульфата аммония и экономичности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что сточ. ную воду, содержащую сульфат аммония, концентрируют обратным осмосом с последующей осмотической экстракцией и затем подвергают упариванию, распыливанию и сушке.

При этом концентрирование сточных вод обратным осмосом проводят под давлением 80 — 100 атм.

Кроме того, при осмотической экстракциы . в качестве экстрагирующего раствора используют насыщенный раствор карбоната аммойия.

На чертеже представлена схема осуществле.ния способа переработки сточных вод, содержащих сульфат аммония.

Сточные воды производства карбоната мар4 ганца R3 c60pllHK3 насосом 2 высокого давле937334 з ния направляют на концентрирование в обрат ноосмотический мембранный аппарат 3. Под действием давления чистая вода проходит через полупроницаемую мембрану в сборник 4, а раствор направляют для дальнейшего концентрирования осмотической экстракцией в другой мембранный аппарат 5. Противотоком ему под мембраной из сборника 6 пропускают насыщенный раствор карбоната аммония.

Под действием разности осмотических давле- 10 ний экстрагирующего и концеирируемого растворов вода из раствора сульфата аммония переходит через полупроницаемую мембрану в насыщенный раствор карбоната аммония.

Раствор карбоната аммония направляют в сборник 6 и частично в производство карбоната марганца, сконцентрированный раствор сульфата аммония поступает на упаривание 7.

Кубовый остаток направляют в аппарат для распаривания и сушки, а дистиллят возвращают в сборник 1.

Пример. Сточные воды производства карбоната марганца, содержащие 10 — 50 г/л сульфата аммония и 1 — 3 г/л аммиака из сборника 1 насосом 2 высокого давления подают под давлением 80 — 100 атм, в обратноосмотический мембранный аппарат 3 типа, фильтр-пресс, в котором уложены полупроницаемые ацетатцеллюлозные мембраны

МГА — 100. Из аппарата выходит раствор суль-

30 фата аммония о концентрацией 150 — 200 г н и вода, содержащая КН4 10 — 30 мг/и, $0

20 — 30 мг/л„которая поступает в сборник 4 и может быть использована для приготовления насыщенного раствора карбоната аммония. Полученный раствор сульфата аммония направляют в другой мембранный аппарат 5 типа фильтр-пресс и пропускают его над полупроницаемой ацетатцеллюлозной мембраной МГА—

:100. Противотоком ему под мембраной из сборника 6 пропускают насыщенный раствор ю карбоната аммония. В результате осмотической экстракции из аппарата 5 выходит раствор, содержащий 250 — 300 г/л сульфата аммония, поступающий на упаривание 7 и раствор карбоната аммония плотностью 1,065 — 1,07 г/см 5 который передают в сборник 8 и оттуда в производство карбоната марганца. Производительность мембраны 209 л/м в сутки. После упаривания раствора сульфата аммония получают кубовый остаток, содержащий 400—

450 г/л (NH4)gSO4 и дистиллят, содержащий

0,3 г/л (NHg)gS04. Кубовый остаток направляют на аппараты распаривания 9 и сушки ,10 при 110 — 130 С, а дистиллят возвращают в сборник 1 на первую стадию концентриро- 55 вания. Степень извлечения сульфата аммония из сточных вод достигает 98 — 99%;

4 . Сульфат аммония, полученный из сточных вод производства карбоната марганца, содержит, %:.

Основное ве цество 98

Азот 21

Свободная серная кислота 0,02

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в том, что при концентрации сточных вод обратным осмосом и осмотической экстракцией до содержания в них сульфата аммония 250 — 300 г/л удается выделить 94% всего объема воды, и только

6% воды из раствора удаляется упариванием.

Поэтому энергозатраты на концентрирование раствора сульфата аммония указанными способами в 10 — 15 раз меньше,чем при упаривании. Кроме того, применение обратного осмоса позволяет йолучить воду, содержащую примеси NH4 10 — 30 мг(л и SO 20 — 40 мг/л в количестве, меньшем, чем предельно допустимые концентрации, и которая пригодна для повторного использования в производстве.

Использование осмотической экстракции в данном случае позволяет одновременно с концентрированием раствора сульфата аммония получать раствор карбоната аммония заданной концентрации, используя при этом воду, выделенную в результате экстракции из раствора сульфата аммония.

Формула изобретения

1. Способ переработки сточных вод, содержащих сульфат аммония, включающий упаривание, распыливание и сушку, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения степени извлечения сульфата аммония и экономичности процесса, перед упариванием сточную воду концентрируют обратным осмосом с последуюшей осмотической экстракцией.

2. Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что концентрирование сточных вод обратным осмосом проводят под давлением

80 — 100 атм.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что при осмотической экстракции в качестве экстрагирующего раствора используют насьпценный раствор карбоната аммония.

Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Позин М. Е. Технология минеральных солей. Л., "Химия", 1974, с. 1249 †12.

2. Авторское cBHgoTGJlbcTBO СССР И 498263, кл. С 02 С 3/00, 01.08,72.