Доочистка сточных вод фильтрованием через неподвижный слой сорбента
3.1. Основные параметры процесса
Двухступенчатая доочистка сточных вод осуществляется последовательно на песчаных и сорбционных фильтрах, которые устанавливаются после сооружений биологической очистки. Технология очистки предназначена для получения такого качества воды, которое позволяет использовать обеззараженную воду в технологических процессах промышленных предприятий [3]. Доочистке на фильтрах подвергаются все загрязнения, находящиеся в составе сточных вод. Особо в процессе исследований изучался вопрос глубокого изъятия химической потребности в кислороде (ХПК). Для доочистки сточных вод использовались активированные угли марок АГ-5 и КАД йодный, выпускаемые промышленностью, а также торфяной активированный уголь (ТАУ), полученный методом хлорцинковой активации торфа.
Характеристика активированных углей, используемых для доочистки сточных вод, приведена в табл. 3.1.
Для получения ТАУ пригоден торф зольностью не более 10 % и степенью разложения 10–20 %. Торфяные активированные угли имеют высокую сорбционную емкость к органическим веществам и превосходят активированные угли марок БАУ, АРТ и др.
Процесс адсорбции характеризуется внутри диффузионными механизмами массообмена. Также частично происходит процесс окисления органических загрязнений за счет биохимической очистки сточных вод. Схема подачи воды на фильтры предусматривает насыщение ее кислородом, что приводит к формированию биоценоза на поверхности загрузки фильтров 1-й и 2-й ступени сооружений. В табл. 3.1 представлена характеристика активированных углей.
Таблица 3.1
Характеристика активированных углей
Марка угля |
Суммарная пористость, см3/г |
Удельный объем макропор, см3/г |
Удельный объем переходных пор, см3/г |
Удельный объем микропор, см3/г |
Порозность загрузки |
Насыпной вес, г/см3 |
Диаметр зерен, мм |
Удельная поверхность переходных пор, м2/г |
АГ-5 |
0,9–1,06 |
0,46 |
0,17 |
0,3–0,43 |
0,35–0,55 |
0,45 |
1,0–1,5 |
|
КАД йодный |
0,85–1,0 |
0,51 |
0,15 |
0,34 |
0,35–0,55 |
0,38 |
1,0–1,5 |
110 |
ТАУ |
0,91–1,85 |
0,59–0,68 |
0,1–0,2 |
0,42–0,45 |
0,25–0,35 |
0,27–0,37 |
1,0–2,0 |
54–147 |
Биоценоз на загрузках сорбционных фильтров разнообразный и отличается от биоценоза на загрузках песчаных фильтров. Регенерация активированных углей осуществляется через четверо сут, поэтому биоценоз на сорбционных фильтрах полностью уничтожается. Показатели качества сточных вод (до и после доочистки) приведены в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Показатели качества сточных вод после доочистки на фильтрах
Показатель |
Концентрация загрязнений до применения фильтров, мг/л |
Концентрация загрязнений после доочистки, мг/л |
|||
на песчаных фильтрах |
применение сорбционного фильтра, загруженного углем АГ-5 |
применение сорбционного фильтра, загруженного углем КАД йодным |
применение сорбционного фильтра, загруженного ТАУ углем |
||
Взвешенные вещества |
17–60 |
1,1–2,3 |
отсутствуют |
отсутствуют |
отсутствуют |
ХПК |
156–192 |
127–132 |
8,5–12 |
8,3–14,1 |
8–13,8 |
БПК поли |
18,1–26,7 |
4–9,8 |
1,8–3,7 |
1,83–3,4 |
1,5–3,1 |
NO2 |
следы |
0,15–0,35 |
0,15–0,31 |
0,23–0,39 |
0,28–0,35 |
NO3 |
0,03–3,9 |
0,95–5,1 |
1,1–6,8 |
1,2–6,3 |
1,0–6,5 |
NH4 |
2,6–9,6 |
1,47–6,75 |
0,8–6,0 |
0,65–5,75 |
1,1–6,35 |
PO34 |
1,38–7,4 |
0,85–6,25 |
0,5–5,7 |
0,55–5,85 |
0,6–5,6 |
Растворимый кислород |
6–8,5 |
3,2–5 |
2,65–2,91 |
2,7–2,85 |
2,6–2,9 |