MD4435C1 - Process for purification of deep waters from ammonium, ammonia and hydrogen sulfide ions - Google Patents

Process for purification of deep waters from ammonium, ammonia and hydrogen sulfide ions Download PDF

Info

Publication number
MD4435C1
MD4435C1 MDA20150088A MD20150088A MD4435C1 MD 4435 C1 MD4435 C1 MD 4435C1 MD A20150088 A MDA20150088 A MD A20150088A MD 20150088 A MD20150088 A MD 20150088A MD 4435 C1 MD4435 C1 MD 4435C1
Authority
MD
Moldova
Prior art keywords
water
ammonia
ammonium ions
ammonium
ions
Prior art date
Application number
MDA20150088A
Other languages
Romanian (ro)
Russian (ru)
Other versions
MD4435B1 (en
Inventor
Тудор ЛУПАШКУ
Михай ЧОБАНУ
Виктор БОЦАН
Раиса КАЦЕР
Original Assignee
Институт Химии Академии Наук Молдовы
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Химии Академии Наук Молдовы filed Critical Институт Химии Академии Наук Молдовы
Priority to MDA20150088A priority Critical patent/MD4435C1/en
Publication of MD4435B1 publication Critical patent/MD4435B1/en
Publication of MD4435C1 publication Critical patent/MD4435C1/en

Links

Landscapes

  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la procedee de purificare a apelor de profunzime de ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat.Procedeul, conform invenţiei, include tratarea apei cu hipoclorit de calciu în raport de 1…5 g la 5 litri de apă, la temperatura de 15°C, malaxarea timp de 30 min şi ajustarea ulterioară a pH-ului până la 5,28…8,0, sedimentarea carbonatului de calciu format timp de 30 min, după care stratul de apă limpede se filtrează printr-o coloană cu cărbune activ AG-3 la viteza de 8 m/oră.The invention relates to processes for the purification of deep water of ammonium ions, ammonia and hydrogen sulphide. The process according to the invention includes treating water with calcium hypochlorite in a ratio of 1 ... 5 g to 5 liters of water, at a temperature of 15 ° C, mixing for 30 minutes and further adjusting the pH to 5.28 ... 8.0, sedimentation of calcium carbonate formed for 30 minutes, after which the clear water layer is filtered through a column with activated carbon AG-3 at a speed of 8 m / hour.

Description

Invenţia se referă la procedee de purificare a apelor de profunzime de ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat. The invention refers to deep water purification processes of ammonium ions, ammonia and hydrogen sulphide.

În Republica Moldova, în apele de profunzime, conţinutul ionilor de amoniu şi amoniacului frecvent depăşeşte concentraţia maximă admisibilă, ceea ce creează mari probleme de sănătate persoanelor care o utilizează în scopuri potabile. Ionii de amoniu, la valorile pH-ului care se regăsesc în apele de profunzime, pot forma ioni de nitriţi în condiţii oxidative care sunt toxici, deoarece conduc la oxidarea fierului bivalent din hemoglobină în ioni de fier trivalent, formând methemoglobina, care face transportul de oxigen imposibil şi cauzează hipoxie. In the Republic of Moldova, in the deep waters, the content of ammonium ions and ammonia frequently exceeds the maximum admissible concentration, which creates great health problems for people who use it for drinking purposes. Ammonium ions, at the pH values found in deep waters, can form nitrite ions under oxidative conditions that are toxic because they lead to the oxidation of the divalent iron in hemoglobin to trivalent iron ions, forming methemoglobin, which transports oxygen impossible and causes hypoxia.

Este cunoscut un procedeu de îndepărtare a ionilor de amoniu şi amoniacului din apele uzate, care se efectuează prin iradierea cu o lampă cu mercur a apei în prezenţa peroxidului de hidrogen [1]. A process for removing ammonium ions and ammonia from waste water is known, which is carried out by irradiating the water with a mercury lamp in the presence of hydrogen peroxide [1].

Dezavantajul acestui procedeu constă în aceea că în urma iradierii cu lampa cu mercur a apei în prezenţa peroxidului de hidrogen, amoniacul se oxidează până la nitriţi. The disadvantage of this process is that following the irradiation of water with a mercury lamp in the presence of hydrogen peroxide, ammonia is oxidized to nitrites.

Mai este cunoscut un procedeu de îndepărtare a ionilor de amoniu din apele uzate, care include corecţia valorii pH-ului cu agent chimic, după care urmează procesul de oxidare cu un gaz, care conţine clor [2]. Another process is known for removing ammonium ions from waste water, which includes the correction of the pH value with a chemical agent, followed by the oxidation process with a gas containing chlorine [2].

Dezavantajul acestui procedeu constă în aceea că nu pot fi identificate produsele care se obţin în urma acestei tratări, se constată doar îndepărtarea din ape a ionilor de amoniu şi amoniacului. Totodată, este posibilă formarea cloraminelor, care au un impact negativ asupra funcţionării staţiei de epurare biologică. Cloraminele sunt substanţe cu acţiune antiseptică. The disadvantage of this process is that the products obtained after this treatment cannot be identified, only the removal of ammonium ions and ammonia from the water is noted. At the same time, it is possible to form chloramines, which have a negative impact on the functioning of the biological treatment plant. Chloramines are substances with antiseptic action.

Este cunoscut de asemenea un procedeu de purificare a apelor reziduale cu conţinut de amoniac şi săruri de amoniu, care include tratarea apei cu hipoclorit de sodiu la pH-ul mai mic de 8,0 [3]. A process for purifying waste water containing ammonia and ammonium salts is also known, which includes treating the water with sodium hypochlorite at a pH lower than 8.0 [3].

Dezavantajul acestui procedeu constă în aceea că acesta se referă doar la îndepărtarea ionilor de amoniu şi amoniacului din apele uzate. The disadvantage of this process is that it only refers to the removal of ammonium ions and ammonia from waste water.

Cea mai apropiată soluţie de invenţia revendicată este un procedeu de tratare a apelor de profunzime cu conţinut de compuşi ai azotului (amoniac, uree), care include aplicarea în calitate de agenţi de oxidare a hipocloriţilor, hipobromiţilor, hipoiodiţilor şi a agentului chimic Fentons [4]. The closest solution to the claimed invention is a process for treating deep waters containing nitrogen compounds (ammonia, urea), which includes the application as oxidizing agents of hypochlorites, hypobromites, hypoiodites and Fentons chemical agent [4 ].

Dezavantajul acestui procedeu constă în aceea că hipobromiţii şi hipoiodiţii sunt substanţe relativ scumpe, mai mult ca atât, aceştia conduc la accelerarea coroziunii utilajului tehnologic. Hipocloritul de sodiu, fiind în stare lichidă, este nestabil în timp. Utilizarea lui în calitate de agent de oxidare măreşte semnificativ valoarea pH-ului (la hidroliza NaOCl se formează NaOH, ceea ce duce la necesitatea corecţiei pH-ului cu o cantitate mai mare de acid). The disadvantage of this process is that hypobromites and hypoiodites are relatively expensive substances, moreover, they lead to the acceleration of the corrosion of the technological equipment. Sodium hypochlorite, being in a liquid state, is unstable over time. Its use as an oxidizing agent significantly increases the pH value (NaOH is formed upon hydrolysis of NaOCl, which leads to the need to correct the pH with a larger amount of acid).

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în elaborarea unui procedeu de îndepărtare a ionilor de amoniu, amoniacului şi hidrogenului sulfurat din apele de profunzime tehnologic simplu, avantajos din punct de vedere economic şi puţin ofensiv. The problem that the invention solves consists in the development of a process for removing ammonium ions, ammonia and hydrogen sulphide from deep waters that is technologically simple, advantageous from an economic point of view and slightly offensive.

Procedeul de purificare a apelor de profunzime de ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că include tratarea apei cu hipoclorit de calciu în raport de 1…5 g la 5 litri de apă, la temperatura de 15°C, malaxarea timp de 30 min şi ajustarea ulterioară a pH-ului până la 5,28…8,0, sedimentarea carbonatului de calciu format timp de 30 min, după care stratul de apă limpede se filtrează printr-o coloană cu cărbune activ AG-3 la viteza de 8 m/oră. The process of purifying deep waters of ammonium ions, ammonia and hydrogen sulphide, according to the invention, removes the disadvantages mentioned above in that it includes the treatment of water with calcium hypochlorite in the ratio of 1...5 g per 5 liters of water, at the temperature of 15°C, mixing for 30 min and subsequent pH adjustment to 5.28...8.0, sedimentation of the formed calcium carbonate for 30 min, after which the clear water layer is filtered through a column with activated carbon AG-3 at the speed of 8 m/hour.

Rezultatul invenţiei constă în aceea că în urma tratării cu hipoclorit de calciu a apei de profunzime, care conţine ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat peste valorile maxime admisibile, ionii de amoniu şi amoniacul se oxidează până la azot liber, iar hidrogenul sulfurat până la ioni de sulf. The result of the invention is that following the treatment with calcium hypochlorite of the deep water, which contains ammonium ions, ammonia and hydrogen sulphide above the maximum permissible values, the ammonium ions and ammonia are oxidized to free nitrogen, and the hydrogen sulphide to sulfur ions.

Rezultatul soluţiei revendicate se datorează faptului că hipocloritul de calciu, fiind în stare solidă, este relativ stabil, preţul lui este relativ mic, este simplu în utilizare şi are durată mare de păstrare fără a-şi pierde calităţile de oxidant. La utilizarea lui în calitate de agent de oxidare, la hidroliza lui se formează Ca(OH)2, fapt care necesită pentru corecţia pH-ului o cantitate mai mică de acid în comparaţie cu NaOH. La contactul cu apa hipocloritul de calciu hidrolizează cu formarea hidroxidului de calciu şi acidului hipocloros (HOCl), care, fiind agentul de oxidare propriu-zis, interacţionează cu amoniacul şi ionii de amoniu, formând în dependenţă de valoarea pH-ului monocloramină (NH2 Cl) (pH>7,5), preponderent dicloramină (NHCl2) (pH>7,5) şi tricloramină (NCl3 ) (pH<7,4). The result of the claimed solution is due to the fact that calcium hypochlorite, being in a solid state, is relatively stable, its price is relatively low, it is simple to use and it has a long shelf life without losing its oxidizing qualities. When used as an oxidizing agent, Ca(OH)2 is formed during its hydrolysis, which requires a smaller amount of acid compared to NaOH for pH correction. When in contact with water, calcium hypochlorite hydrolyzes with the formation of calcium hydroxide and hypochlorous acid (HOCl), which, being the oxidizing agent itself, interacts with ammonia and ammonium ions, forming depending on the pH value monochloramine (NH2 Cl ) (pH>7.5), mainly dichloramine (NHCl2) (pH>7.5) and trichloramine (NCl3) (pH<7.4).

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-5, care reprezintă: The invention is explained by the drawings in fig. 1-5, which represent:

- fig. 1, spectrul de masă al produselor oxidării ionilor de amoniu şi amoniacului, extrase în benzen; - fig. 1, the mass spectrum of the oxidation products of ammonium ions and ammonia, extracted in benzene;

- fig. 2, spectrul de masă al dimetilbenzenului; - fig. 2, mass spectrum of dimethylbenzene;

- fig. 3, spectrele de masă ale cloraminei libere (a) mono- (b), di- (c) şi tricloraminei (d) (vezi sursa: Chii Shang and Ernest R. Blatchley. Differentiation and Quantification of Free Chlorine and Inorganic Chloramines in Aqueous Solution by MIMS. Environmental Science Tehnology, 1999, 33 (13), p. 2218-2223); - fig. 3, mass spectra of free chloramine (a) mono- (b), di- (c) and trichloramine (d) (see source: Chii Shang and Ernest R. Blatchley. Differentiation and Quantification of Free Chlorine and Inorganic Chloramines in Aqueous Solution by MIMS. Environmental Science Technology, 1999, 33 (13), p. 2218-2223);

- fig. 4, variaţia valorii pH-ului în timp la doza de hipoclorit de calciu de 0,2 g/l; - fig. 4, the variation of the pH value over time at the dose of calcium hypochlorite of 0.2 g/l;

- fig. 5, schema tehnologică de potabilizare a apei din fântâna arteziană de la Budeşti. - fig. 5, the technological scheme for potable water from the artesian well from Budeşti.

Procedeul de purificare a apelor de profunzime de ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat include tratarea apei cu hipoclorit de calciu în raport de 1…5 g la 5 litri de apă, la temperatura de 15°C, malaxarea timp de 30 min şi ajustarea ulterioară a pH-ului până la 5,28…8,0, sedimentarea carbonatului de calciu format timp de 30 min, după care stratul de apă limpede se filtrează printr-o coloană cu cărbune activ AG-3 la viteza de 8 m/oră. The process of purifying deep waters of ammonium ions, ammonia and hydrogen sulphide includes treating the water with calcium hypochlorite in a ratio of 1...5 g to 5 liters of water, at a temperature of 15°C, mixing for 30 min and adjusting subsequent pH adjustment to 5.28...8.0, sedimentation of the formed calcium carbonate for 30 min, after which the clear water layer is filtered through an AG-3 activated carbon column at a speed of 8 m/hour .

Pentru reducerea simţitoare a procesului de formare a trihalometanilor, este necesar de a îndepărta din apa supusă studiului substanţele organice. Monocloramina, spre deosebire de dicloramină şi tricloramină, nu este toxică. To significantly reduce the formation of trihalomethanes, it is necessary to remove organic substances from the water under study. Monochloramine, unlike dichloramine and trichloramine, is not toxic.

Rezultatul studiului dependenţei cantităţii restante a ionilor de amoniu şi amoniacului după tratarea apei demineralizate, ce conţine iniţial 5 mg/l ioni de amoniu şi amoniac, cu diverse cantităţi de Ca(OCl)2 în 100 ml soluţie la diverse valori ale pH-ului este prezentat în tabel. The result of the study of the dependence of the remaining amount of ammonium ions and ammonia after treating demineralized water, which initially contains 5 mg/l of ammonium and ammonia ions, with various amounts of Ca(OCl)2 in 100 ml of solution at various pH values is presented in the table.

Tabel Table

Cantităţile restante ale ionilor de amoniu şi amoniacului după tratarea apei demineralizate cu diverse cantităţi de Ca(OCl)2 în 100 ml soluţie la diverse valori ale pH-ului (conţinutul iniţial de ioni - 5 mg/l) The remaining amounts of ammonium ions and ammonia after treating demineralized water with various amounts of Ca(OCl)2 in 100 ml of solution at various pH values (initial ion content - 5 mg/l)

Doza de Ca(OCl)2, mg/100 ml soluţie Valoarea pH-ului 0,7 0,8 1,0 1,8 2,0 2,5 3,0 3,2 4,2 20 3,1 2,2 30 1,35 40 0,3 0,5 60 0,34 0,40 0,20 100 0,30 0,50 0,48 Doza de Ca(OCl)2, mg/100 ml soluţie Valoarea pH-ului 5,0 5,4 6,0 7,0 8,0 9,0 9,2 9,4 9,8 25 0,48 30 0,5 0,4 35 0,4 40 0,5 0,31 0,5 60 0,23 0,33 0,35 0,22 100 0,3 0,3 0,32 0,32 Dose of Ca(OCl)2, mg/100 ml solution pH value 0.7 0.8 1.0 1.8 2.0 2.5 3.0 3.2 4.2 20 3.1 2, 2 30 1.35 40 0.3 0.5 60 0.34 0.40 0.20 100 0.30 0.50 0.48 Dose of Ca(OCl)2, mg/100 ml solution pH value 5 ,0 5.4 6.0 7.0 8.0 9.0 9.2 9.4 9.8 25 0.48 30 0.5 0.4 35 0.4 40 0.5 0.31 0, 5 60 0.23 0.33 0.35 0.22 100 0.3 0.3 0.32 0.32

Din datele prezentate în tabel se observă că în intervalul valorilor pH-ului studiat şi doza de 100 mg Ca(OCl)2 /100 ml soluţie, concentraţia ionilor de amoniu şi amoniacului este mai mică decât concentraţia maximă admisibilă (CMA) a acestora, conform normativelor în vigoare (CMANH3, NH4  + = 0,5 mg/l). From the data presented in the table, it can be observed that in the range of pH values studied and the dose of 100 mg Ca(OCl)2 /100 ml solution, the concentration of ammonium ions and ammonia is lower than their maximum admissible concentration (CMA), according to regulations in force (CMANH3, NH4  + = 0.5 mg/l).

Micşorarea cantităţii de hipoclorit de calciu în acelaşi volum de soluţie, la aceeaşi concentraţie iniţială a ionilor de amoniu şi amoniacului (60 mg Ca(OCl)2 în 100 ml soluţie la diferite valori ale pH-ului) conduce de asemenea la diminuarea drastică a conţinutului de amoniac şi ionilor de amoniu în apa supusă studiului. Reducing the amount of calcium hypochlorite in the same volume of solution, at the same initial concentration of ammonium ions and ammonia (60 mg Ca(OCl)2 in 100 ml of solution at different pH values) also leads to a drastic decrease in the content of ammonia and ammonium ions in the water under study.

La doza de hipoclorit de calciu de 40 mg/l la 100 ml soluţie se constată un proces de oxidare a ionilor de amoniu şi amoniacului foarte eficient, pe intervalul valorilor pH-ului studiat. Practic, concentraţia restantă a ionilor de amoniu şi amoniacului după tratare este mai mică decât concentraţia maximă admisibilă, conform normativelor în vigoare. At the dose of calcium hypochlorite of 40 mg/l per 100 ml of solution, a very effective oxidation process of ammonium ions and ammonia is found, over the range of pH values studied. Practically, the remaining concentration of ammonium ions and ammonia after treatment is lower than the maximum admissible concentration, according to the regulations in force.

La cele mai mici cantităţi de hipoclorit de calciu adăugate (20 mg/100 ml) şi la valorile pH-ului ajustate, concentraţia restantă a NH4 +, NH3 depăşeşte concentraţia maximă admisibilă. At the smallest amounts of calcium hypochlorite added (20 mg/100 ml) and at the adjusted pH values, the remaining concentration of NH4 +, NH3 exceeds the maximum admissible concentration.

În scopul elucidării produselor ce se obţin în urma procesului de oxidare a ionilor de amoniu şi amoniacului cu hipoclorit de calciu în soluţia-model, ce conţine 5 mg/l ioni de amoniu şi amoniac, se adaugă 40 mg Ca(OCl)2 în 100 ml apă demineralizată. După malaxarea timp de 30 min, se măsoară valoarea pH-ului, care este egală cu 9,8. Concentraţia ionilor de amoniu şi amoniacului devine egală cu 0,5 mg/l, deci egală cu CMA. În apa astfel tratată se adaugă benzen (4,0 ml) pentru a extrage produsele obţinute, în vederea efectuării analizei spectrului de masă (CG-MS). În urma analizei spectrului de masă s-a constatat lipsa cloraminelor. Sunt prezente doar impurităţile benzenului di- şi trimetilbenzenului (vezi fig. 1 şi 2). In order to elucidate the products obtained from the oxidation process of ammonium ions and ammonia with calcium hypochlorite in the model solution, which contains 5 mg/l ammonium and ammonia ions, add 40 mg of Ca(OCl)2 in 100 ml of demineralized water. After mixing for 30 min, the pH value is measured, which is equal to 9.8. The concentration of ammonium ions and ammonia becomes equal to 0.5 mg/l, so equal to CMA. Benzene (4.0 ml) is added to the water thus treated to extract the products obtained, in order to carry out mass spectrum analysis (CG-MS). Following the analysis of the mass spectrum, the absence of chloramines was found. Only benzene di- and trimethylbenzene impurities are present (see fig. 1 and 2).

Spectrele de masă ale mono-, di- şi tricloraminei sunt prezentate în fig. 3. The mass spectra of mono-, di- and trichloramine are shown in fig. 3.

În aceste condiţii procesul de oxidare a ionilor de amoniu şi amoniacului decurge cu formare de azot liber. Are loc următoarea reacţie: Under these conditions, the oxidation process of ammonium ions and ammonia proceeds with the formation of free nitrogen. The following reaction takes place:

4NH4 OH + 3Ca(OCl)2 → 2N2 + 3CaCl2 + 10H2 O 4NH4 OH + 3Ca(OCl)2 → 2N2 + 3CaCl2 + 10H2 O

A doua variantă de studiu al produselor, care se obţin în urma tratării cu hipoclorit de calciu, atunci când în mostrele tratate concentraţia restantă a ionilor de amoniu şi amoniacului este la limita maximă admisibilă, se realizează în modul următor: după tratare, la 90 ml soluţie tratată, se adaugă 2 ml n-heptan, conţinutul se agită timp de ~ 3 min, extractul se separă. Procedeul se repetă. La 4 ml de extract unit se adaugă sulfat de sodiu anhidru pentru a elimina din extract eventualele cantităţi de apă. Se măsoară spectrele CG-MS. Spectrele de masă şi în acest caz au demonstrat lipsa cloraminelor. Cromatografia în strat subţire la fel a demonstrat lipsa cloraminelor. The second variant of the study of the products, which are obtained after treatment with calcium hypochlorite, when in the treated samples the remaining concentration of ammonium ions and ammonia is at the maximum admissible limit, is carried out in the following way: after treatment, at 90 ml treated solution, add 2 ml of n-heptane, stir the content for ~ 3 min, separate the extract. The procedure is repeated. Anhydrous sodium sulfate is added to 4 ml of combined extract to remove possible amounts of water from the extract. CG-MS spectra are measured. The mass spectra in this case also demonstrated the absence of chloramines. Thin layer chromatography also demonstrated the absence of chloramines.

Exemple de realizare a invenţiei Examples of realization of the invention

Apa din fântâna arteziană din c. Budeşti, care conţine 2,49 mg/l NH4 +, NH3 a fost supusă procesului oxidării. La 5 litri de apă de Budeşti se adaugă 1,0 g Ca(OCl)2, se malaxează şi la un interval de 10 min se iau probe şi se măsoară valoarea pH-ului. Rezultatele sunt prezentate în fig. 4. The water from the artesian well in Budeşti c., which contains 2.49 mg/l NH4 +, NH3, was subjected to the oxidation process. Add 1.0 g of Ca(OCl)2 to 5 liters of Budeşti water, mix and take samples every 10 minutes and measure the pH value. The results are presented in fig. 4.

Din datele fig. 4 se constată o diminuare semnificativă a valorii pH-ului în timp de 30 min. Acest rezultat poate fi explicat prin faptul că Ca(OCl)2 în apă hidrolizează cu formare de hidroxid de calciu, care este puţin solubil în apă şi care în timpul malaxării interacţionează cu bioxidul de carbon, formând carbonat de calciu foarte fin dispersat. După malaxare timp de 30 min şi decantare timp de 30 min, constatăm o viteză relativ mică de sedimentare a carbonatului de calciu obţinut. În continuare, la acei 5 litri de apă tratată astfel, se adaugă 0,5 ml soluţie concentrată de acid clorhidric, pentru a dizolva carbonatul de calciu obţinut, dar şi pentru a corecta valoarea pH-ului apei tratate. Ca rezultat se dizolvă doar o parte din precipitat, care însă după malaxare, se precipită mai rapid. O mărire a volumului acidului clorhidric pentru a dizolva toată cantitatea de precipitat nu se admite, deoarece atunci valoarea pH-ului apei tratate se coboară la valori mai mici de 6, aceasta fiind valoarea maximă admisă în unele procese tehnologice. Hipocloritul de calciu utilizat are conţinutul de substanţă activă (clor activ) 31%. La un conţinut mai mare de substanţă activă va fi necesară o cantitate mai mică de hipoclorit de calciu, în consecinţă se va forma în urma tratării o cantitate mai mică de carbonat de calciu. Adăugarea unui anumit volum de acid clorhidric pentru corecţia valorii pH-ului poate duce la dizolvarea completă a precipitatului format, dar şi la creşterea concentraţiei ionilor de calciu în apa astfel tratată. From the data fig. 4, a significant decrease in the pH value is observed during 30 min. This result can be explained by the fact that Ca(OCl)2 in water hydrolyzes with the formation of calcium hydroxide, which is slightly soluble in water and which during mixing interacts with carbon dioxide, forming very finely dispersed calcium carbonate. After mixing for 30 min and settling for 30 min, we find a relatively low rate of sedimentation of the obtained calcium carbonate. Next, to those 5 liters of water treated in this way, 0.5 ml of concentrated hydrochloric acid solution is added, to dissolve the calcium carbonate obtained, but also to correct the pH value of the treated water. As a result, only part of the precipitate dissolves, which, however, precipitates faster after mixing. An increase in the volume of hydrochloric acid to dissolve all the amount of precipitate is not allowed, because then the pH value of the treated water drops to values lower than 6, which is the maximum value allowed in some technological processes. The calcium hypochlorite used has an active substance content (active chlorine) of 31%. At a higher content of active substance, a smaller amount of calcium hypochlorite will be required, consequently a smaller amount of calcium carbonate will be formed after the treatment. The addition of a certain volume of hydrochloric acid to correct the pH value can lead to the complete dissolution of the formed precipitate, but also to the increase of the concentration of calcium ions in the water thus treated.

Exemplul 1 Example 1

La 5 l de apă din fântâna arteziană (t = 15°C) de la Budeşti cu conţinut de: Ca2+ - 14,08 mg/l, Mg2+ - 17,9 mg/l, SO4  2- - 93,5 mg/l, Cl- - 14,3 mg/l, NH4  + - 2,49 mg/l, H2 S - 1,19 mg/l, pHiniţ. - 7,1 se adaugă 1 g Ca(OCl)2, se malaxează timp de 30 min la turaţii mari ale malaxorului. pH-ul probei devine egal cu 8,2. Se adaugă 0,5 ml HCl concentrat pentru corecţia pH-ului până la valoarea 6,7. Apa limpede tratată astfel se trece prin coloana de dimensiuni mici (450x20) cu cărbune activ AG-3 granulat. Viteza de filtrare fiind de 8 m/oră. Concentraţia restantă a hidrogenului sulfurat, ionilor de amoniu şi amoniacului în apa astfel tratată este egală cu zero. Cloramine nu se înregistrează. At 5 l of water from the artesian well (t = 15°C) from Budeşti with content of: Ca2+ - 14.08 mg/l, Mg2+ - 17.9 mg/l, SO4  2- - 93.5 mg/l , Cl- - 14.3 mg/l, NH4  + - 2.49 mg/l, H2 S - 1.19 mg/l, pHinit. - 7.1 add 1 g of Ca(OCl)2, mix for 30 min at high speed of the mixer. The pH of the sample becomes equal to 8.2. Add 0.5 ml of concentrated HCl to correct the pH to 6.7. The clear water treated in this way is passed through the small size column (450x20) with granulated AG-3 activated carbon. The filtration speed is 8 m/hour. The remaining concentration of hydrogen sulphide, ammonium ions and ammonia in the water thus treated is equal to zero. Chloramines are not recorded.

Exemplul 2 Example 2

La 5 l de apă din fântâna arteziană de la Budeşti cu conţinut de: Ca2+ - 14,08 mg/l, Mg2+ - 17,9 mg/l, SO4  2- - 93,5 mg/l, Cl- - 14,3 mg/l, NH4  + - 2,49 mg/l, H2S - 1,19 mg/l, pHiniţ. - 7,1 se adaugă 2 g Ca(OCl)2, se malaxează timp de 30 min la turaţii mari ale malaxorului. Conţinutul din reactor se supune decantării timp de 30 min. pH-ul apei devine egal cu 8,0. Apa limpede astfel tratată se filtrează prin coloana cu cărbune activ AG-3 granulat. Viteza de filtrare fiind de 8 m/oră. Concentraţia restantă a hidrogenului sulfurat, ionilor de amoniu şi amoniacului în apa astfel tratată este egală cu zero. Cloramine nu se înregistrează. At 5 l of water from the artesian well from Budeşti with content of: Ca2+ - 14.08 mg/l, Mg2+ - 17.9 mg/l, SO4  2- - 93.5 mg/l, Cl- - 14.3 mg/l, NH4  + - 2.49 mg/l, H2S - 1.19 mg/l, pHinit. - 7.1 add 2 g of Ca(OCl)2, mix for 30 min at high speed of the mixer. The contents of the reactor undergo decantation for 30 min. The pH of the water becomes equal to 8.0. The clear water thus treated is filtered through the granulated AG-3 activated carbon column. The filtration speed is 8 m/hour. The remaining concentration of hydrogen sulphide, ammonium ions and ammonia in the water thus treated is equal to zero. Chloramines are not registered.

Exemplul 3 Example 3

La 5 l de apă din fântâna arteziană de la Budeşti cu conţinut de: Ca2+ - 14,08 mg/l, Mg2+ - 17,9 mg/l, SO4  2- - 93,5 mg/l, Cl- - 14,3 mg/l, NH4  + - 2,49 mg/l, H2S - 1,19 mg/l, pHiniţ. - 7,1 se adaugă 2g Ca(OCl)2, se malaxează timp de 30 min la turaţii mici ale malaxorului. Conţinutul din reactor se supune decantării timp de 30 min. pH-ul apei devine egal cu 8,0. Apa astfel tratată se filtrează prin coloana cu nisip cu fracţia de 0,8...1,3 mm. Viteza de filtrare fiind de 8 m/oră. Concentraţia restantă a hidrogenului sulfurat, ionilor de amoniu şi amoniacului în apa astfel tratată este egală cu zero. Cloramine nu se înregistrează. Coloana cu nisip nu reţine particulele fine de CaCO3 din soluţie. At 5 l of water from the artesian well from Budeşti with content of: Ca2+ - 14.08 mg/l, Mg2+ - 17.9 mg/l, SO4  2- - 93.5 mg/l, Cl- - 14.3 mg/l, NH4  + - 2.49 mg/l, H2S - 1.19 mg/l, pHinit. - 7.1 add 2g of Ca(OCl)2, mix for 30 min at low speeds of the mixer. The contents of the reactor undergo decantation for 30 min. The pH of the water becomes equal to 8.0. The water treated in this way is filtered through the sand column with a fraction of 0.8...1.3 mm. The filtration speed is 8 m/hour. The remaining concentration of hydrogen sulphide, ammonium ions and ammonia in the water thus treated is equal to zero. Chloramines are not recorded. The sand column does not retain the fine particles of CaCO3 from the solution.

Exemplul 4 Example 4

La 5 l de apă din fântâna arteziană de la Budeşti cu conţinut de: Ca2+ - 14,08 mg/l, Mg2+ - 17,9 mg/l, SO4 2- - 93,5 mg/l, Cl- - 14,3 mg/l, NH4 + - 2,49 mg/l, H2S - 1,19 mg/l, pHiniţ. - 7,1 se adaugă 1 g Ca(OCl)2 şi 1,5 ml HCl concentrat, conţinutul se malaxează timp de 30 min la turaţii mari ale malaxorului. Conţinutul din reactor se supune decantării timp de 30 min. pH-ul apei devine egal cu 5,85. Concentraţia restantă a hidrogenului sulfurat, ionilor de amoniu şi amoniacului în apa astfel tratată este egală cu zero. Cloramine nu se înregistrează. Concentraţia ionilor de calciu şi clor nu depăşeşte concentraţia maximă admisibilă a acestor ioni în apa astfel purificată. At 5 l of water from the artesian well from Budeşti with content of: Ca2+ - 14.08 mg/l, Mg2+ - 17.9 mg/l, SO4 2- - 93.5 mg/l, Cl- - 14.3 mg/l, NH4 + - 2.49 mg/l, H2S - 1.19 mg/l, pHinit. - 7.1 add 1 g of Ca(OCl)2 and 1.5 ml of concentrated HCl, mix the content for 30 min at high speed of the mixer. The contents of the reactor undergo decantation for 30 min. The pH of the water becomes equal to 5.85. The remaining concentration of hydrogen sulphide, ammonium ions and ammonia in the water thus treated is equal to zero. Chloramines are not recorded. The concentration of calcium and chlorine ions does not exceed the maximum permissible concentration of these ions in the water thus purified.

Exemplul 5 Example 5

La 5 l de apă din fântâna arteziană de la Budeşti cu conţinut de: Ca2+ - 14,08 mg/l, Mg2+ - 17,9 mg/l, SO4 2- - 93,5 mg/l, Cl- - 14,3 mg/l, NH4 + - 2,49 mg/l, H2S - 1,19 mg/l, pHiniţ. - 7,1 se adaugă 1 g Ca(OCl)2 şi 1,7 ml HCl concentrat. Conţinutul se malaxează timp de 30 min la turaţii mari ale malaxorului. Conţinutul din reactor se supune decantării timp de 30 min. pH-ul apei devine egal cu 5,28. Apa limpede astfel tratată se filtrează prin coloana cu cărbune activ AG-3 granulat. Viteza de filtrare fiind de 8 m/oră. Concentraţia restantă a hidrogenului sulfurat, ionilor de amoniu şi amoniacului în apa astfel tratată este egală cu zero. Cloramine nu se înregistrează. At 5 l of water from the artesian well from Budeşti with content of: Ca2+ - 14.08 mg/l, Mg2+ - 17.9 mg/l, SO4 2- - 93.5 mg/l, Cl- - 14.3 mg/l, NH4 + - 2.49 mg/l, H2S - 1.19 mg/l, pHinit. - 7.1 add 1 g of Ca(OCl)2 and 1.7 ml of concentrated HCl. The content is mixed for 30 min at high speeds of the mixer. The contents of the reactor undergo decantation for 30 min. The pH of the water becomes equal to 5.28. The clear water thus treated is filtered through the granulated AG-3 activated carbon column. The filtration speed being 8 m/hour. The remaining concentration of hydrogen sulphide, ammonium ions and ammonia in the water thus treated is equal to zero. Chloramines are not recorded.

Exemplul 6 Example 6

La 5 l de apă din fântâna arteziană de la Budeşti cu conţinut de: Ca2+ - 14,08 mg/l, Mg2+ - 17,9 mg/l, SO4 2- - 93,5 mg/l, Cl- - 14,3 mg/l, NH4  + - 2,49 mg/l, H2S - 1,19 mg/l, pHiniţ. - 7,1 se adaugă 1 g Ca(OCl)2 şi 0,4 ml H2SO4 concentrat, conţinutul se malaxează timp de 30 min la turaţii mari ale malaxorului. Conţinutul din reactor se supune decantării timp de 30 min. pH-ul apei devine egal cu 5,65. Apa limpede astfel tratată se filtrează prin coloana cu cărbune activ AG-3 granulat. Viteza de filtrare fiind de 8 m/oră. Concentraţia restantă a hidrogenului sulfurat, ionilor de amoniu şi amoniacului în apa astfel tratată este egală cu zero. Cloramine nu se înregistrează. At 5 l of water from the artesian well from Budeşti with content of: Ca2+ - 14.08 mg/l, Mg2+ - 17.9 mg/l, SO4 2- - 93.5 mg/l, Cl- - 14.3 mg/l, NH4  + - 2.49 mg/l, H2S - 1.19 mg/l, pHinit. - 7.1 add 1 g of Ca(OCl)2 and 0.4 ml of concentrated H2SO4, mix the content for 30 min at high speeds of the mixer. The contents of the reactor undergo decantation for 30 min. The pH of the water becomes equal to 5.65. The clear water thus treated is filtered through the granulated AG-3 activated carbon column. The filtration speed is 8 m/hour. The remaining concentration of hydrogen sulphide, ammonium ions and ammonia in the water thus treated is equal to zero. Chloramines are not recorded.

Analiza apei astfel tratate a demonstrat o creştere a concentraţiei ionilor de Cl- - 100,7 mg/l, iar concentraţia ionilor de amoniu şi a hidrogenului sulfurat a devenit egală cu zero. La unele procedee tehnologice, pH-ul apei ce se utilizează trebuie să fie în intervalul valorilor 5,2...5,5. The analysis of the water treated in this way demonstrated an increase in the concentration of Cl- ions - 100.7 mg/l, and the concentration of ammonium ions and hydrogen sulphide became equal to zero. In some technological processes, the pH of the water used must be in the range of 5.2...5.5.

În urma investigaţiilor efectuate se propune următoarea schemă tehnologică de potabilizare a apei din fântâna arteziană de la Budeşti (vezi fig. 5): 1 - reactor cu malaxor, 2 - dozator al hipocloritului de calciu (sare), 3 - dozator al acidului sulfuric, 4 - decantor, 5 - coloană cu cărbune activ AG-3, 6 - rezervor de apă curată. Following the investigations carried out, the following technological scheme for potable water from the artesian well from Budeşti is proposed (see fig. 5): 1 - reactor with mixer, 2 - calcium hypochlorite (salt) dispenser, 3 - sulfuric acid dispenser, 4 - decanter, 5 - activated carbon column AG-3, 6 - clean water tank.

1. Li Huang, Liang Li, Wenbo Dong, Yan Liu and Huiqi Nou. Removal of Ammonia by OH Radical in Aqueous Phase. Environ. Sci. Technol, 2008(21), p. 8070-8075 1. Li Huang, Liang Li, Wenbo Dong, Yan Liu and Huiqi Nou. Removal of Ammonia by OH Radical in Aqueous Phase. Environment. Sci. Technol, 2008(21), pp. 8070-8075

2. RU 2253626 C1 2005.06.10 2. RU 2253626 C1 2005.06.10

3. US 4137166 A 1979.01.30 3. US 4137166 A 1979.01.30

4. US 6994793 B2 2006.02.07 4. US 6994793 B2 2006.02.07

Claims (1)

Procedeu de purificare a apelor de profunzime de ioni de amoniu, amoniac şi hidrogen sulfurat, care include tratarea apei cu hipoclorit de calciu în raport de 1…5 g la 5 litri de apă, la temperatura de 15°C, malaxarea timp de 30 min şi ajustarea ulterioară a pH-ului până la 5,28…8,0, sedimentarea carbonatului de calciu format timp de 30 min, după care stratul de apă limpede se filtrează printr-o coloană cu cărbune activ AG-3 la viteza de 8 m/oră.Process for purifying deep waters of ammonium ions, ammonia and hydrogen sulphide, which includes water treatment with calcium hypochlorite in the ratio of 1...5 g per 5 liters of water, at a temperature of 15°C, mixing for 30 min and subsequent pH adjustment to 5.28...8.0, sedimentation of the formed calcium carbonate for 30 min, after which the clear water layer is filtered through an AG-3 activated carbon column at the speed of 8 m /hour.
MDA20150088A 2015-09-14 2015-09-14 Process for purification of deep waters from ammonium, ammonia and hydrogen sulfide ions MD4435C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDA20150088A MD4435C1 (en) 2015-09-14 2015-09-14 Process for purification of deep waters from ammonium, ammonia and hydrogen sulfide ions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDA20150088A MD4435C1 (en) 2015-09-14 2015-09-14 Process for purification of deep waters from ammonium, ammonia and hydrogen sulfide ions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
MD4435B1 MD4435B1 (en) 2016-09-30
MD4435C1 true MD4435C1 (en) 2017-04-30

Family

ID=57014937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MDA20150088A MD4435C1 (en) 2015-09-14 2015-09-14 Process for purification of deep waters from ammonium, ammonia and hydrogen sulfide ions

Country Status (1)

Country Link
MD (1) MD4435C1 (en)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4137166A (en) * 1976-05-29 1979-01-30 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler Process for the purification of waste water containing ammonia and ammonium salts
JPH04141295A (en) * 1990-10-01 1992-05-14 Fujitsu Ltd Waste water treatment method
RU2160711C1 (en) * 2000-05-17 2000-12-20 Закрытое акционерное общество "Агро-Череповец" Method of treatment of sewage waters of urea production process
RU2253626C1 (en) * 2003-12-24 2005-06-10 Открытое акционерное общество "Уралкалий" (ОАО "Уралкалий") Method of purification of sewage from ions of ammonium
US6994793B2 (en) * 2002-04-19 2006-02-07 Hydro-Trace Incorporated Process for remediating ground water containing one or more nitrogen compounds
MD3097F1 (en) * 2005-12-06 2006-07-31 Institutul De Chimie Al Academiei De Stiinte A Republicii Moldova Process for underground water purification from sulphureted hydrogen and/or sulphides
GEP20105101B (en) * 2008-07-28 2010-10-25 Tsutsa Sulakadze Method for purification of open cast underground waters of sulphide-olymetallic deposits from ions of copper, zinc and iron
EA014726B1 (en) * 2007-03-28 2011-02-28 Юнилевер Н.В. Water purification system and method
RU2011135184A (en) * 2011-08-24 2013-02-27 Калужский Государственный Университет им. К.Э. Циолковского Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования METHOD FOR DISINFECTING AND CONSERVING WATER IN LIFE SYSTEMS
MD4214B1 (en) * 2012-06-18 2013-04-30 Inst De Chimie Al Academiei De Stiinte A Moldovei Process for modifying the porous structure of activated coal impregnated with Cu(II) and its use for the treatment of underground waters from hydrogen sulfide and sulfides
MD4288B1 (en) * 2013-04-02 2014-06-30 Institutul De Chimie Al Academiei De Ştiinţe A Moldovei Process for groundwater treatment from hydrogen sulfide, iron (II) and manganese (II) ions

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4137166A (en) * 1976-05-29 1979-01-30 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler Process for the purification of waste water containing ammonia and ammonium salts
JPH04141295A (en) * 1990-10-01 1992-05-14 Fujitsu Ltd Waste water treatment method
RU2160711C1 (en) * 2000-05-17 2000-12-20 Закрытое акционерное общество "Агро-Череповец" Method of treatment of sewage waters of urea production process
US6994793B2 (en) * 2002-04-19 2006-02-07 Hydro-Trace Incorporated Process for remediating ground water containing one or more nitrogen compounds
RU2253626C1 (en) * 2003-12-24 2005-06-10 Открытое акционерное общество "Уралкалий" (ОАО "Уралкалий") Method of purification of sewage from ions of ammonium
MD3097F1 (en) * 2005-12-06 2006-07-31 Institutul De Chimie Al Academiei De Stiinte A Republicii Moldova Process for underground water purification from sulphureted hydrogen and/or sulphides
EA014726B1 (en) * 2007-03-28 2011-02-28 Юнилевер Н.В. Water purification system and method
GEP20105101B (en) * 2008-07-28 2010-10-25 Tsutsa Sulakadze Method for purification of open cast underground waters of sulphide-olymetallic deposits from ions of copper, zinc and iron
RU2011135184A (en) * 2011-08-24 2013-02-27 Калужский Государственный Университет им. К.Э. Циолковского Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования METHOD FOR DISINFECTING AND CONSERVING WATER IN LIFE SYSTEMS
MD4214B1 (en) * 2012-06-18 2013-04-30 Inst De Chimie Al Academiei De Stiinte A Moldovei Process for modifying the porous structure of activated coal impregnated with Cu(II) and its use for the treatment of underground waters from hydrogen sulfide and sulfides
MD4288B1 (en) * 2013-04-02 2014-06-30 Institutul De Chimie Al Academiei De Ştiinţe A Moldovei Process for groundwater treatment from hydrogen sulfide, iron (II) and manganese (II) ions

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chii Shang and Ernest R. Blatchley. Differentiation and Quantification of Free Chlorine and Inorganic Chloramines in Aqueous Solution by MIMS. Environmental Science Tehnology, 1999, 33 (13), p. 2218-2223 *
Li Huang, Liang Li, Wenbo Dong, Yan Liu and Huiqi Nou. Removal of Ammonia by OH Radical in Aqueous Phase. Environ. Sci. Technol, 2008(21), p. 8070-8075 *
Robert W. Angelotti. Breakpoint chlorination as an alternate means of ammonia-nitrogen removal at a water reclamation plant. Thesis Master of Science. 1999. pp. 99 *
Русак Н. Ю., Лагутин П. В. Очистка сточных вод от ионов аммония методом окисления. Реферат, Минск, 2007. Regăsit în <http://www.bestreferat.ru/referat-271956.html> *

Also Published As

Publication number Publication date
MD4435B1 (en) 2016-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101720307B (en) Treatment of water with hypobromite solution
CN105753218B (en) A method of removal trivalent arsenic
FI56400C (en) FOERFARANDE FOER AVSKILJNING AV KVICKSILVER FRAON KVICKSILVERHALTIGA VAERSKEFASER
Serpone et al. Photochemical reduction of gold (III) on semiconductor dispersions of TiO2 in the presence of CN− ions: Disposal of CN− by treatment with hydrogen peroxide
CN104355443A (en) Treatment method for unsymmetrical dimethylhydrazine-containing wastewater
JP5867538B2 (en) Treatment method for wastewater containing cyanide and ammonia
JP5951303B2 (en) Method for producing ferric nitrate aqueous solution and sodium nitrite
CN108137358A (en) Treatment method of waste water containing cyanide complex and treatment agent used in the method
JP5663988B2 (en) Cyanide water treatment method
KR101910635B1 (en) Method for treating wastewater from flue gas desulfurization using electrolysis device
CN104470858A (en) A process for removal of hydrogen peroxide from an aqueous solution
MD4435C1 (en) Process for purification of deep waters from ammonium, ammonia and hydrogen sulfide ions
Betterton et al. Kinetics and mechanism of the reaction of azide with ozone in aqueous solution
JP6146499B2 (en) Treatment of ammonia-containing wastewater
ES2991971T3 (en) Procedure for wastewater treatment
RU2687925C1 (en) Method for decontamination of waste water of gold-mining factory
Race Chlorination and chloramine
CN106380015B (en) A method of copper ion in bluestone waste of the removal containing nitric acid
FI102160B (en) Process for improving the usefulness of a water treatment chemical and coagulant
CN106232532B (en) Treatment method of wastewater containing ammonia
RU2310614C1 (en) Method of neutralization of the cyanide-containing and the thiocyanate-containing waste waters
Leung et al. Chloramine loss and by-product formation in chloraminated water
Tsybikova et al. Photochemical oxidation of priority ecotoxicants of gold mill wastewater
WO1991000248A1 (en) Process for reducing the cyanide content of a solution
JPH1028979A (en) Posttreatment of drinking water and swimming water sterilized with chlorine dioxide

Legal Events

Date Code Title Description
FG4A Patent for invention issued
KA4A Patent for invention lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration)
MM4A Patent for invention definitely lapsed due to non-payment of fees