6.2. Удаление растворенных веществ методом сорбции.
При применении ионообменных фильтров, заполненных селективными смолами, в частности цеолитом, удаление аммонийного азота при скорости фильтрования, равной 14,7 м/ч, составило 90 % при исходном его содержании 16 мг/л.
При удалении азота в аммонийной форме целесообразно применять фильтрование сточной воды через цеолитовую загрузку. Цеолиты, представляющие собой алюмосиликаты — минералы по происхождению, получают искусственно. Ионообменная способность цеолитов по NH4—N достигает 500…700 мг-экв/кг. Степень удаления аммонийного азота составляет 90…97 %.
Сточная вода (рис. 6.5) после биологической очистки проходит барабанные сетки и приемный резервуар, а далее насосом подается во входную камеру, откуда поступает на песчаные фильтры. Перед входной камерой в сточную воду подается коагулянт (соли железа). Профильтрованная вода самотеком поступает на цеолитовые фильтры с нисходящим потоком движения воды. Очищенная от азота вода; отводится в систему производственного водоснабжения.
Расчетные параметры ионообменной установки: скорость фильтрования 5…7 м/ч, высота фильтрующего слоя 2 м, продолжительность фидьтроцикла 5…7 сут.
Загрузка цеолитовых фильтров периодически взрыхляется водой и регенерируется раствором поваренной соли. Скорость движения раствора при регенерации загрузки 2 м/ч, а продолжительность регенерации 2 ч.
После регенерации загрузка промывается водой. Промывочный раствор отстаивается, осадок в виде карбоната кальция и гидроокиси магния удаляется, а жидкость подается на градирню, где отдувается аммиак, который направляется затем для нейтрализации в градирню, орошаемую раствором серной кислоты. Применение цеолитовых фильтров обеспечивает более глубокую степень и надежность очистки сточных вод от азота по сравнению с другими способами.
Рис. 6.5. Схема глубокой очистки сточных вод с применением цеолитовых фильтров:
1 — подача биологически очищенной воды; 2 — барабанная сетка; 3 — приемный резервуар; 4 — насос; 5 — входная камера; 6, 7 — соответственно песчаный и цеолитовый фильтр; 8 — подача раствора серной кислоты; 9, 11 — градирня соответственно для отдувки и нейтрализации аммиака; 10, 15 — удаление осадка на обработку; 12 — отвод воды в систему производственного водоснабжения; 13 — смеситель; 14 — отстойник промывочного раствора; 16 — затворный и растворный резервуары поваренной соли; 17 — расходный резервуар поваренной соли: 18 — резервуар промывной воды; 19 — расходный резервуар коагулянта; 20 — затворный резервуар коагулянта.
Глубокая очистка сточных вод методом сорбции активированными углеродсодержащими сорбентами в комплексе с механической, физико-химической или химической очисткой позволяет удалить из сточных вод органические биохимически неокисляемые растворенные примеси.
Основными узлами технологической схемы обработки сточных вод активированным углем являются адсорберы, обеспечивающие его контакт со сточными водами, и система гидравлического перемещения угля, с помощью которой отработанный уголь подается в печь на регенерацию. Регенерированный уголь возвращается обратно в адсорбер.
Адсорберы могут быть с подвижной (по принципу противотока сточная вода подается снизу, а уголь — сверху) и неподвижной загрузкой, когда адсорберы работают в условиях нисходящего потока сточной воды. Как правило, несколько адсорберов соединены последовательно, поэтому сточная вода в начале контактирует с более загрязненным углем.
Термическая регенерация угля позволяет осуществить до 10…20 последовательных циклов «насыщение — регенерация». Потери угля на истирание составляют примерно 5 % за один цикл. Для глубокой очистки сточных вод используются активированные гранулированные угли марок АГ-3, АР-3, БАУ.