PL163488B1 - Sposób usuwania amoniaku oraz jonów amonowych z roztworów przemysłowych - Google Patents

Abstract

1. Sposób usuwania amoniaku oraz jonów amonowych z roztworów przemysłowych, przez wprowadzenie do roztworów związków wytwarzających jony fosforanowe i magnezowe, niezbędnych do związania amonu w ortofosforan amonowo-magnezowy, znamienny 2_ 2+ tym, że jony fosforanowe PO4 i jony magnezu Mg wprowadzane są do roztworu procesowego w postaci wodoro-fosforanu magnezu MgHPO4 w ilości co najmniej dwukrotnie większej od stechiometrycznej, po czym roztwór zakwasza się korzystnie poniżej pH2, następnie alkalizuje się powyżej pH9 i krystalizuje się korzystnie w czasie 24 godzin do uzyskania sześciowodnego ortofosforanu amonowo-magnezowego który poddawany jest w znany sposób odwodnieniu i prażeniu do otrzymania wodorofosforanu magnezowego i amoniaku, który absorbuje się w znany sposób.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania amoniaku oraz jonów amonowych z roztworów przemysłowych.

Znane są sposoby usuwania amoniaku ze ścieków przemysłowych w oczyszczalniach biologicznych, gdy amoniak jest pochodzenia organicznego. Istnieją trudności obniżenia stężenia azotu amonowego w ściekach przmysłowych, zawierających inne związki, często toksyczne, poza metodą rozcieńczania wodą. Wysokie stężenie azotu amonowego w ściekach niektórych przemysłów można obniżyć stosując destylację ścieków.

W przypadku stężeń niskich, można usuwać jony amonowe za pomocą jonitów, pod warunkiem małego udziału innych kationów w ściekach, które mogą wyczerpać zdolność wymienną złoża.

Znane są sposoby usuwania amoniaku oraz jonów amonowych z roztworów przemysłowych np. z opisu patentowego nr 104 536 polegające na wprowadzaniu do roztworów związków wytwarzających jony fosforanowe PO^2- i magnezowe Mg²⁺, niezbędne do zwizzaniaamonu w ortofosforan amonowo-magnezowy MHtMgPO4.6 H2O.

Istota wynalazku polega na tym, że jony fosforanowe PO4^_ i onne magnzzowe Mg+⁺ wprowadzane się do roztworu procesowego w postaci wodorofosforanu magnezowego w ilości co najmniej dwukrotnie większej od stechiometrycznej. Roztwór następnie zakwasza się korzystnie poniżej pH2, po czym alkalizuje się korzystnie powyżej pH9 i krystalizuje korzystnie w czasie 24 godzin, do uzyskania sześciowodnego ortofosforanu amonowo-magnezowego NH^MgPCU 6H2O. Ortofosforan amonowo-magnezowy poddawany jest w znany sposób odwodnieniu i prażeniu, do otrzymania wodorofosforanu magnezowego MgHPO4 i amoniak NH3, który absorbuje się w znany sposób.

Korzystnym jest, gdy do zakwaszenia roztworu stosuje się kwasy mineralne, zwłaszcza kwas solny lub siarkowy, natomiast do alkalizowania stosuje się zasadę sodową lub potasową.

Korzystnym jst też, gdy wstępne odwadnianie ortofosforanu amonowo-magnezowego NHłMgPO4.6H2O odbywa się przez wirowanie, natomiast prażenie odbywa się przez wygrzewanie substancji w temperaturze korzystnie 250°C w czasie 24 godzin.

Korzystnym jest również, gdy otrzymany wodorofosforan magnezu MgHPOą wprowadza się ponownie do roztworu procesowego, a ubytki uzupełnia się kwasem ortofosforowym H3PO4 oraz tlenkiem magnezu MgO.

Korzystnym jest także, gdy otrzymany amoniak NH3 absorbowany jest w skuberach przez wodę lub kwas.

Dzięki zastosowaniu wynalazku, można usuwać azot amonowy ze ścieków. Ponadto można odzyskiwać azot amonowy jako surowiec wtórny. Wynalazek ten pozwala na wielokrotne wykorzystywanie czynnika wiążącego azot amonowy tj. MgHPO4, przy użyciu niewielkich ilości kwasów mineralnych i zasad potrzebnych jedynie do regulacji pH. Jedynie w razie potrzeby uzupełniania strat regeneratu, do regulacji odczynu należy stosować kas ortofosforowy oraz tlenek magnezu.

W sposobie według wynalazku destylacja amoniaku poprzez prażenie HN4MgPO4.6 H2O prowadzona jest w niewielkiej ilości osadu poddawanego procesowi prażenia. Jest to metoda energooszczędna, ponadto nie powstają dodatkowe ścieki, czyli nie zachodzi konieczność dodatkowego ich oczyszczania.

Przykładową realizację sposobu według wynalazku przedstawiono poniżej.

Przykład I. Do 1000 ml ścieków, zawierających 840 mg NH+ dodano 9,2g stężonego kwasu ortofosforowego, uzyskując pH 1,5. Po wymieszaniu dodano 3,8g tlenku magnezowego, doprowadzając odczyn do pH 9. Powstałą zawiesinę mieszano przez 24 godziny, po czym osad oddzielono w filtrze Buchnera, a przesącz zbadano pod względem zawartości jonów amonowych. Stwierdzono całkowite usunięcie jonów amonowych z roztworu.

Przykład U. Do 1000 ml ścieków, zawierających 1000 mg NH3/l dodano 13,4g regeneratu MgHPO4, otrzymanego przez wyprażanie MgNHnPO4.6 H2O w temperaturze 250°C w czasie 24 godzin. Odczyn zawiesiny obniżono dodatkiem kwasu solnego do pH 2, co spowodowało rozpuszczenie osadu. Następnie podwyższono pH do 9,3 dodatkiem 20% roztworu NaOH. Zawiesinę, która powstała, mieszano przez okres 24 godzin, po czym osad oddzielono poprzez wirowanie. W filtracie nie stwierdzono obecności jonów amonowych.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób usuwania amoniaku orazjonów amonowych z roztworów przemysłowych, przez wprowadzenie do roztworów związków wytwarzających jony fosforanowe i magnezowe, niezbędnych do związania amonu w ortofosforan amonowo-magnezowy, znamienny tym, że jony fosforanowe PO4 i jony magnezu Mg wprowadzane są do roztworu procesowego w postaci wodoro-fosforanu magnezu MgHPO4 w ilości co najmniej dwukrotnie większej od stechiometrycznej, po czym roztwór zakwasza się korzystnie poniżej pH2, następnie alkalizuje się powyżej pH9 i krystalizuje się korzystnie w czasie 24 godzin do uzyskania sześciowodnego ortofosforanu amonowo-magnezowego który poddawany jest w znany sposób odwodnieniu i prażeniu do otrzymania wodorofosforanu magnezowego i amoniaku, który absorbuje się w znany sposób.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do zakwaszania roztworu stosuje się kwasy mineralne, korzystnie kwas solny lub siarkowy, natomiast do alkalizowania stosuje się korzystnie zasadę sodową lub potasową.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wstępne odwadnianie sześciowodnego ortofosforanu amonowo-magnezowego odbywa się przez wirowanie.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odwadnianie i prażenie sześciowodnego ortofosforanu amonowo-magnezowego odbywa się przez wygrzewanie w temperaturze korzystnie 250°C w czasie 24 godzin.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, albo 3, albo 4, znamienny tym, że otrzymany wodorofosforan magnezowy wprowadza się ponownie do roztworu procesowego, a ubytki uzupełnia się kwasem ortofosforowym oraz tlenkiem magnezu.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, albo 3, albo 4, znamienny tym, że amoniak absorbowany jest w znany sposób w skurberach przez wodę.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, albo 3, albo 4, znamienny tym, że amoniak NH3 absorbowany jest w znany sposób w skurberach przez kwas.