Пречистване на отпадъчни води

Отстраняване на фосфати и възстановяване

Предизвикателството на фосфата и азота

Отстраняването на фосфата и азота представлява предизвикателство при много заводи за пречистване на отпадъчни води. Законодателните мерки изискват процеси за отстраняване на фосфора, които превръщат разтворимите фосфати в неразтворими твърди вещества. Отстраняването на фосфора от отпадъчните води може да бъде постигнато чрез химическо отстраняване, чрез напредничаво биологично пречистване, или чрез комбинация от двете.

Химическото отстраняване на фосфора включва добавяне на железни или алуминиеви соли, за да може фосфорът да се утаи. Тези химикали са скъпи, увеличават обема на неорганичните отпадъци, създават химически отпадъци и причиняват странични ефекти в работата, като консумация на алкалност и корозия. Също така, по време на процеса на обработка на утайката, за ускоряване на процеса на отделяне на водата, се използват скъпи полимери.

Освен това, концентрацията на фосфор води до неконтролирано образуване на струвит, който пък образува котлен камък по тръбите и клапаните, като така намалява капацитета и повишава разходите за поддръжка. (Фигура: котлен камък от струвит).

Решението: магнезиев хидроксид

Когато в процеса на пречистване на утайката (виж фиг. 2) използваме Mg(OH)₂techили MgCl₂tech , може да се стигне до значително намаление на оперативните разходи. Вече няма нужда от утаители като FeCl₃ и AlCl_3, нито от допълнителна енергия за аериране, нито е нужна NaOH за увеличаване на pH преди етапа на обезводняване.

Фигура: Магнезиеви крайни точки в случай на отстраняване на фосфати и възстановяване

Обезводняващите характеристики на утайката се променят поради образуването на струвит от магнезиевите йони и свободните фосфати.

Утайката по-лесно се пресова, което води до значително намаляване на използването на обезводняващ полимер - до 25%.

Когато използваме Mg(OH)₂techили MgCl₂tech, постигаме следното:

- намаляване на използването на химикали (железни или алуминиеви соли) до 100%;

- намаляване на съдържанието на вода в утайката до 10 – 20%;

- намаляване на използването на полимери – до 25%;

- намаляване на енергийните разходи (аериране);

- намаляване разходите по поддръжка, в резултат на контролираното образуване на струвит;

- възможности да се използва струвитът.

Търговско използване на струвита.

Понастоящем са налице няколко търговски процеса, които решават основното предизвикателство за възстановяване на струвита и спазване на границите за изхвърляне на фосфор.

Сега е възможно да се възстановят фосфорът и азотът, за да може постоянно да се произвежда струвит; той ще се използва като изкуствен тор със или без по-нататъшна обработка. За да се осъществи това, магнезият трябва да бъде дозиран в утайката точно преди етапа на обезводняване или във водата, извличана от процеса на обезводняване.

За струвита: струвитът (магнезиев амониев фосфат) се получава при рН > 8. Дозирането на магнезий води до образуване на струвит по следното уравнение: Mg²⁺ + РО₄^3- +NH₄⁺ + 6H₂O-> MgNH₄PO₄6H₂O. Струвитът е слабо разтворим в неутрална и алкална среда, но лесно разтворим в киселина.

Други приложения

Регулиране на рН

Mg(OH)₂techсе използва за неутрализиране на рН. Той предлага по-голяма алкалност на килограм в сравнение с натриевия или калциевия хидроксид и има естествен буфериращ ефект при рН 9 – 10. Случайно предозиране няма да увеличи рН над тази стойност за разлика от варовика или содата каустик, когато рН веднага ще се повиши до 12 – 14. Магнезиевият хидроксид е безопасен за работа и осигурява дълготрайна алкалност поради голямата си буферираща способност.

Отстраняване на метали

Mg(OH)₂tech е в състояние да отстрани метали от отпадъчните води чрез утаяване. Магнезиевият хидроксид увеличава рН до ниво, при което металите се утаяват като хидроксиди. Той може да отстрани повечето метали с изключение на никел и кадмий.

Контрол на миризмата и защита от корозия

Mg(OH)₂tech е безопасно и финансово ефективно решение за отстраняване на миризмата на водороден сулфид и за избягване на корозията, особено в санитарни канализационни системи. Водородният сулфид е принципният източник на миризма и корозия и получаването му е функция от концентрацията на разтворен сулфид, температурата на водата, турбулентността и рН. При рН 7 около 50% от разтворения сулфид може да съществува като водороден сулфид и това води до поява на лоша миризма и корозия на канализационната инфраструктура. Магнезиевият хидроксид увеличава рН на отпадъчните води до 8.0 – 8.5, което води до:

-          намалено образуване на сулфид.

-          елиминиране на образуването на газа водороден сулфид.

-          намаляване скоростта на корозия на канализационните тръби.

-          намаляване на МММ (мазнини, течни и твърди масла).