9.4. Специальные методы очистки сточных вод
9.4.1. Глубокая очистка сточных вод от соединений азота
Для удаления из сточных вод азота, находящегося в виде свободного аммиака, солей аммония, нитратов и нитритов, используют следующие методы и способы:
- отдувка аммиака; -удаление нитратов и нитритов ионным обменом;
-нитрификация (химическая и биохимическая);
-гиперфильтрация;
-электродиализ;
-денитрификация (химическая и биохимическая).
В результате денитрификации содержание аммонийного азота изменяется незначительно. Поэтому предварительно следует его окислить до нитритов и нитратов, т.е. осуществить процесс нитрификации. Указанный процесс протекает под воздействием нитрифицирующих микроорганизмов в две стадии по следующим схемам:
4NH4 7O2 4HNO2 6H2O
2HNO2 O2 2HNO3
В зависимости от технического оснощения процессов нитрификации и денитрификации различают одно-, двух- и трехстадийные схемы.
При одностадийной схеме могут быть использованы аэротенки продленной аэрации, одна секция которых выделяется для восстановления азота нитратов и нитритов до газообразного азота, или контактные стабилизаторы, разделенные на две зоны, в одной из которых происходит окисление аммонийного азота до нитратов и нитритов, а в другой - восстановление нитратов и нитритов до газоообразного азота.
Одностадийные схемы денитрификации а - с аэротенком продленной аэрации; б - с контактным стабилизатором
1 - аэротенк продленной аэрации; 2 - секция аэротенка для восстановления азота нитратов до газообразного азота; 3 - отстойник; 4 - контактный стабилизатор
В двухстадийных схемах возможны три варианта технического оформления процесса:
-аэротенк продленной аэрации и изолированный денитрификатор;
-контактный стабилизатор и изолированный денитрификатор;
-обычный аэротенк и смеситель, представляющий собой комбинированное сооружение, разделенное на зоны нитрификации и денитрификации.
Двухстадийные схемы денитрификации а - с аэротенком продленной аэрации и изолированным
денитрификатором; б - с контактным стабилизатором и изолированным денитрификатором; в - с обычным аэротенком и смесителем.
1 - аэротенк продленной аэрации; 2 - отстойник; 3 - денитрификатор; 4 - контактный стабилизатор; 5 - аэротенк; 6 - смеситель
В трехстадийных схемах обработка воды разделяется на три ступени: аэрация, нитрификация и денитрификация. При этом возможны три варианта осуществления процесса очистки воды:
-нитрифицированные сточные воды подаются в денитрификатор, затем подвергаются отстаиванию;
-после нитрификации сточные воды подвергаются денитрификации в реакторе с мелкозернистой загрузкой;
-денитрификация осуществляется в денитрификаторе с крупнозернистой загрузкой, после чего воды, подлежат фильтрованию на фильтрах с зернистой загрузкой.
Трехстадийные схемы денитрификации I - III - номера вариантов
1 - аэротенк; 2 - вторичный отстойник; 3 - тарификатор; 4 - третичный отстойник; 5 - денитрификатор открытый; 6 - четверитичный отстойник; 7 - денитрификатор с мелкозернистой загрузкой; 8 - денитрификатор с крупнозернистой загрузкой; 9 - фильтр с песчаной
загрузкой