ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Доочистка сточных вод на активных углях из "Сорбционная очистка воды" Под термином доочистка подразумеваются методы и процессы, дополняющие традиционные технологические схемы очистки сточных вод данного состава. Вследствие широкого распространения биохимической очистки общих потоков сточных вод обычно первичной очисткой считается механическая, вторичной — биологическая, а третичной — доочистка. При этом в процессе доочистки возможна любая необходимая и достижимая степень удаления или деструкции загрязнений [58, с. 5]. Применение сорбции на АУ позволяет дополнительно после БХО извлечь из воды более 80% оставшихся загрязняющих веществ. [c.82] Способность к биохимическому окислению уменьшается с ростом молекулярной массы органического соединения нормальные спирты и органические кислоты окисляются быстрее, чем другие соединения с тем же числом атомов углерода. Среди ароматических соединений большая скорость у веществ с функциональными группами —СНз, —ОН, —СНО, —СООН, а наличие групп —С1, —СМ, —ННг, —N02, —50зН и —СеНа снил ает скорость окисления (наименьшая она у бензола) [92, с. 10]. Абсолютно биохимически неокисляемые углеводороды в сточных водах нефтеперерабатывающих заводов сорбируются на АУ [93]. [c.83] Исследования последних лет приводят к выводу, что состав сточных вод, прошедших БХО, в значительной мере одинаков для различных объектов. В результате БХО полностью разрушаются низкомолекулярные и хорошо растворимые органические соединения алифатические спирты и кетоны, кислоты и углеводороды, т. е. именно те компоненты, которые плохо сорбируются на АУ. При этом происходит некоторая унификация состава сточных вод [94, 95]. Органические примеси в воде после БХО— это, в основном, продукты жизнедеятельности активного ила (биопленки), а они сходны. Конечно, в воде остаются продукты неполного окисления консервативных веществ и вообще неокисляемые примеси, но это — специфика промышленных стоков. Городские сточные воды после БХО очень мало отличаются друг от адуга. [c.83] При сорбционной доочистке сточных вод, так же как и в случае очистки, необходимо тщательное предварительное осветление воды для снижения нагрузки на сорбент. Глубокое осветление воды улучшает кинетику сорбции, значительно удлиняет срок службы АУ, облегчает его последующую регенерацию. Рациональным считается предел снижения концентрации грубо-дисперсных примесей перед сорбцией до 10 мг/л. В подавляющем большинстве случаев для осветления биохимически очищенных сточных вод перед сорбцией используют крупнозернистые (кварцевые) скорые фильтры. Микрофильтрование и флотация не дают столь надежного осветления воды перед сорбцией, хотя они могут быть использованы в случаях сорбции с расширенным или кипящим слоем ГАУ, или на ПАУ, менее чувствительном к грубодисперсным примесям в воде. [c.83] Исследования по доочистке сточных вод производства СК в 1968—1974 гг. положили начало широкому и планомерному изучению процессов доочистки промышленных стоков в нашей стране. Синтез каучуков относится к самым сложным химическим производствам, и, как следствие, сточные воды заводов СК содержат большой набор различных органических примесей. [c.83] Поэтому решение вопросов сорбционной доочистки сточных вод производства СК позволило использовать этот опыт на менее сложных объектах химической и нефтехимической промышленности. [c.84] Для углей АГ-3, АГ-5 и СКТ емкость равна 36, 26 и 21 мг/г (при Со = 310—460 мг/дм , Ду = 10 г/дм , Тк =24 ч). [c.84] Исследования по доочистке сточных вод заводов СК послужили основой для разработки системы доочистки стоков нефтехимических комплексов с целью возврата их в производство. Устойчивые результаты по доочистке стоков от ХПК = 80—500 и БПКз = 20 мг/дм до ХПК 40 мг/дм получены на адсорбере с Яр = 5,4 м при Уф —4 м/ч. Доочистка того же стока до ХПК С 30 мг/дм достигалась при увеличении слоя АУ до 8,1 м. Интересно, что длительный периодический контакт частично отработанного угля с чистой умягченной водой практически не приводил к десорбции загрязнений из АУ [1, с. 110]. [c.84] Эксперименты показали, что дополнительное озонирование стоков между стадиями биохимической очистки не улучшает работу узла сорбционной доочистки воды. Несмотря на снижение ХПК перед сорбцией от 80—500 до 30—230 мг/дм за счет увеличения при озонировании содержания в воде гидрофильных соединений, коэффициент распределения снижается в 2 раза. Изотерма сорбции изменяется от Г = 0,4 Ср до Г = 0,2 Ср, а динамическая емкость угля в момент проскока снижается в 3 раза. [c.84] Изотермы сорбции (рис. И1.5, а) достаточно крутые и выпуклые для полидисперсных ЛАУ (образцы 6, 7, 9), но они вогнутые у многих гранулированных ЛАУ (5—5), лишь некоторые лигниновые угли (/, 2, 8) имеют слабо выпуклые изотермы, описываемые уравнением Фрейндлиха. Сорбционная емкость ЛАУ при высоких равновесных концентрациях (Ср 300 мг/дм ) достигает Г = 250—500 мг/г, что значительно выше, чем при доочистке многих других видов сточных вод на углях АГ-3, АГ-5, КАД и АА. Следует отметить, что емкость полидисперсных ЛАУ в 2—3 раза выше, чем гранулированных. [c.86] Для удаления в статических условиях 90% загрязнений по ХПК достаточно 5—7,5 г/дм полидисперсных ЛАУ (или ГАУ 2), а гранулированных—12—20 г/дм . Возможно удаление до 98,4% органических примесей от 630 до 10 мг/дм , правда, при Ду = 25,5 г/дм , но столь глубокой доочистки, как правило, не требуется даже при возврате воды непосредственно в те же технологические операции. [c.86] Исследования динамики сорбции проводили в лабораторных условиях и в условиях действующего производства. Сравнение полученных результатов показывает (рис. III. 6), что кратковременная (1—1,5 сут) работа адсорберов при доочистке сточных вод нецелесообразна, так как уголь отрабатывается не полностью, емкость достигает лишь 70—90 мг/г, что в 2 раза ниже статической емкости ЛАУ (Ср = 450 мг/дм , см. рис. III.б,а). Наоборот, при длительной работе адсорберов (более 5—7 сут) сорбционная емкость ЛАУ достигает 400—750 мг/г, что в 2— 3 раза выше статической при тех же Ср вследствие извлечения легкосорбируемых веществ. [c.87] Следовательно, фильтроцикл 7 ф = 5—7 сут —это нижний предел времени работы ЛАУ при доочистке стоков гидролизных заводов. Конечно, общее количество загрязнений, удаляемых тонкослойным (Яр = 0,6—0,8 м) адсорбером лишь в первое время (30—50 ч) составляет 75—90%, а затем достаточно быстро убывает до 50% при Гф= 100 ч (см. рис. III. 6), что указывает на необходимость увеличения высоты слоя угля. На заключительном этапе работы Тф 100 ч, нагрузка более I mVkf ЛАУ) уголь устойчиво сорбировал лишь 30% примесей. [c.87] Как правило, окрашенные примеси сорбируются из стоков гидролизных заводов хуже органических загрязнений (рис. III. 7). Эффективность обесцвечивания зависит не столько от времени работы адсорбера и степени отработки угля, сколько от времени контакта угля с водой. Первые 20—30 ч работы адсорберов характеризовались практически полным обесцвечиванием сточных вод, по разведению от 1 500—1 1000 до 1 3—1 10. При длительной работе Тф 100 ч) эффективность обесцвечивания стабилизировалась и составляла 20—30%, а ее значение коррелировало с количеством изъятых загрязнений по ХПК. Повышение Тк от 20—27 до 40 мин на любом этапе работы приводило к значительному росту эффективности обесцвечивания стоков. [c.87] Доочистка бытовых сточных вод реализуется пока на небольших станциях, в отличие от новых крупных сооружений по очистке сырых стоков на АУ, хотя опыт работы последних менее длителен. Это связано с уже упоминавшейся высокой стоимостью строительства системы доочистки, почти равной стоимости строительства системы ФХО сырых стоков. [c.88] Первые промышленные сооружения по сорбционной доочистке бытовых стоков работают непрерывно с 1967—1971 гг. Установки в городах Южный Тахо и Помона (США), Виндхук (ЮАР) обследованы многократно, а проекты станций для Южной Калифорнии и г. Денвер (США) широко известны. За рубежом значительно больше занимаются доочисткой городских сточных вод, в то время как в нашей стране больше внимания уделяется доочистке более токсичных промышленных стоков. [c.88] Общая стоимость такой доочистки 0,044 долл/м (1970 г.), что в 2—2,5 раза дороже, чем стоимость обычной БХО. При обработке по схеме вторичные отстойники — коагуляция — фильтры — адсорберы показатели (мг/дм ) снижаются БПК — до 30 10 3 и 1 ХПК — 40 30 25 и 10 содержание взвешенных веществ — 26 10 О и 0 фосфора — 6 2 0,1 и 0,1. Очищенная вода имеет БПК=1 и ХПК =10 мг/дм цветность 2 балла запах отсутствует. [c.89] Высокие затраты на доочистку сточных вод на ГАУ обуславливают стремление использовать дешевые тонкодисперсные АУ. Для контакта ПАУ и воды используют емкости с перемешиванием и трубопроводы для перекачки стоков. Проблемой является не контакт воды и ПАУ, а разделение их — осветление воды. Опыт работы ряда экспериментальных установок показывает, что, несмотря на высокое содержание взвешенных веществ в воде после БХО, целесообразно вводить коагулянт на завершающей стадии смещения воды и ПАУ, во избежание потери части емкости сорбента. На установке в г. Претория [58, с. 98] для снижения ХПК от 50 до 10 мг/дм и СПАВ до 0,1 мг/дм в сток добавляли 25 мг ПАУ/дм , а для осветления воды вводили 60—90 мг РеС1з/дм . Увеличение дозы органического флокулянта и снижение концентрации неорганического коагулянта предпочтительнее при дальнейшей термической регенерации ПАУ. Отделенный ПАУ можно подавать на предочистку стоков до биоочистки, это повышает общий эффект очистки. [c.89] Вернуться к основной статье