Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (1044949), страница 17
Текст из файла (страница 17)
99 Для экстракционной очистки сточных вод коксохимических заводов могут быть применены различные растворитсли (бензол, сложные эфиры, поглотительное масло и др,), однако наибольшее распространение нашел бензол, получаемый при коксовании угля. В связи с тем, что коэффициент распределения бензола по отношению к фснолу невелик (около 2,2 при 20 С), используются значительные объемы бензола и концентрация фенолов в экстракте мала. Поэтому для реге- нерации бензола применяют не дистилляционные методы, а метод абсорбции водным раствором щелочи (бснзол-фенолятный метод). Бензол-фенолятный метод очистки включает следующие стадии: 1) обсссмоливание воды отстаиванием, Фильтрованием и промывкой циркулирующим бензолом; 2) экстракция фенолов из сточной воды бензолом; 3) очистка бензола от растворимых в нем кислых газов промывкой щелочно-фенолятным раствором; 4) экстракция фенолов Часть И.
Технологические решения очистки сточных сод ка, из испарительной части аммиачной колонны 1 при температуре кипения поступает в сборник 2, из которого насосом 3 подается в верхнюю часть обесфсноливающего скруббера4. В скруббере осуществляется постоянная циркуляция с помощью вентилятора 5 водяных паров, имеющих температуру 101 — 103 "С. Из сточной воды, стекающей по насадке, поднимающийся водяной пар отгоняет фенолы. Обесфеноленная сточная вода из скруббера самотеком через гидрозатвор поступает в реактор-отстойник б и приколонок 7для выделения аммиака из связанных солей.
Водяной пар, насыщенный фенолами, из верхней десорбционной части скруббера вентилятором подается в нижнюю поглотительную часть, сверху которой периодически (с помощью реле времени о) подается насосом У из сборника 10 горячий 8— 10%-й раствор едкого патра.
Образующийся раствор фенолятов натрия постоянно подается насосом 13 на орошение нижнего яруса поглотительной части скруббсра. Это позволяет повысить концентрацию фенолятов в растворе на 20 — 25 %. Обесфеноленный пар поступает в десорбционную часть скруббера. Часть раствора фенолятов стекает в сборник 12, из которого насосом 11 направляется на склад.
Периодичность подачи свежей щелочи позволяет снизить ее расход без уменьшения эффективности обесфеполивания водяного пара. Отрицательное влиянис на процесс обесфеноливания сточной воды оказывают кислые примеси, такие как диоксид углерода, сероводород и синильная кислота, которые связывают едкий натр в балпастные соли. Диоксид углерода к Температура, 'С: воды, подаваемой в скруббер, не ниже ............. 100 — 102 циркулирующего пара .......... 101 — 103 щелочи, подаваемой в скруббер..............................
102 — 103 циркулирующих фецолятов ... 105 — 115 Давление в скруббере, кПа (ии рт. ст.) ............................ 6,7 — 26,6 (50 — 200) Концентрация, %: едкого натра в свежем растворе фенолов в выводимых растворах фецолятов натрия, не менее ... 15 свободного едкого патра в выводимых растворах фенолятов натрия, ие более...............................8 Количество циркулирующего пара на 1 и' воды, и' ...............
1400 — 2000 Поверхность насадки, и'/(и' ч): деревянной хордовой .....................400 металлической спиральной .. 650 — 700 4 — 12 101 тому жс способен взаимодействовать с фснолятами с образованием фенола и бикарбоната натрия. Концентрация летучего аммиака в воде, подаваемой на обесфеноливающую установку, не должна превышать 500 мг/л.
Присутствие аммиака в циркулирующем паре приводит к снижению степени обесфеноливания воды. Для повышения степени извлечения фенолов из циркулирующего пара применяется трехступенчатая схема орошения с двумя ступенями рециркуляции и периодическим орошением верхней ступени свежим раствором - щелочи. Основные показатели технологического режима работы пароциркуляционных' установок даны ниже: Глава 2. Очистка сточных воо в черной металлургии Число ступеней орошения абсорбционной части ........,........,.......„.„3 Плотность орошения циркулирующим раствором фенолятов натрия, м'/(и' ч) ................ 5 Расход щелочи на 1 кг извлекаемых фенолов, кг ..........,,,....
0„9 Расход водяного пара низкого давления на 1 м' воды, кг ...........,. 15 — 20 Степень обссфсноливания сточной воды пароциркуляционным методом составляет 80 — 90 % Остаточное содержание фенолов в очищенной воде нс превышает 150 — 200 мг/л. При использовании многоступенчатой системы орошения поглоти- тельной части скруббера обеспечивается степень обесфеноливания воды не ниже 90 %. Достоинствами пароциркуляциошюго метода являются: простота и компактность установки, простота эксплуатации, полная автоматизация, отсутствие контакта сточной воды с реагентами. Недостатки метода: малая эффективность обесфеноливания воды, значительные расходы щелочи и водяного пара, потери фенолов в процессе отгонки летучего аммиака. Фенольныс сточные воды после установок экстракции или выпаривания доочищаются на биологических очистных сооружениях, чаше всего совместно с другими производственными и хозяйственно-бьгговыми сточными водами.
Доочистка производится в аэротенках и биофильтрах по одно- и двухступенчатым схемам. Эффективность процесса биологической очистки сточных вод коксохимических заводов определяется скоростью разложения роданидов. Нагрузка аэротснков по роданидам не должна быть выше 0,3 кг/(м' сут) при 102 расходе воздуха (пневматическая аэрация) не менее 700 м' на 1 кг роданидов. Концентрация фенолов в очищаемой воде может вдвое превышать концентрацию роданидов без ухудшения эффективности очистки. Значительное содсржапис аммиака (общего) в сточной воде приводит к увеличению времени аэрации, расходу значительного количества воздуха, а также к некоторому снижению эффективности очистки сточной воды от фенолов и других примесей.
В процессе биологической очистки сточных вод коксохимических производств в первую очередь окисляются фенолы, а затем роданиды и цианиды, причем после разрушения фенолов многие культуры способны разрушать роданиды. Рационально производить биологическую очистку сточных вод в несколько ступеней, при этом на 1-й ступени предусматривается очистка от фенолов с помощью фенолразрушающих бактерий, на 2-й ступени — очистка от роданидов и цианидов с помощью роданразрушающих бактерий и на 3-й ступени— окончательная доочистка сточных вод. Данные очистки фенольных сточных вод приведены в табл. 2.5. Преимуществом многоступенчатых схем очистки является возможность использования на первой и второй ступенях предварительно адаптированных фенол- и роданразрушающих культур, так называемый вмикробныйв метод очистки, позволяющий подавать сточные воды, содержащие до 2000 мг/л фенолов и до 1000 мг/л роданидов. Однако следует иметь в виду, что применение чисто «микробного» метода в процессе очистки сточных вод в не- Часть И.
Технологические решения очистки сточных вод Таблица 2.5 Результаты многоступенчатой очистки сточных вод коксохммического завода 1 ступень Показатели 111 ступень ц ступень Ы1К 20 190 Содержание, мг~л: сионов 0,5 0,06 0,2 Ото !,5 иит атов оланидов ств ют 220 Ото тв т Следы ниаиидов 50 20 1О спю иммх масел 7,2-7,5 б,8 — '7,0 стерильных условиях затруднено, так как в складывающемся биоценозс некоторые выведенные культуры могут быть вытеснены другими, более жизнеспособными в данных условиях, культурами микроорганизмов.
Опыт эксплуатации промышленной двухступенчатой установки биологической очистки сточных вод показал, что степень очистки от фенолов составляет 99,08 — 99,84 % и от роданидов — 95,0 — 99,6 % при следующих параметрах процесса: Температура воды, 'С: на 1 ступени ............................... 30 — 32 на Н ступени .............................25-30 Оптимальное значение рН: на 1 ступени ............................ па 11 ступени ..........................
Содержание фенолов в воде после! ступени, мг/л ...........,......... 0,5 — 5 Для обесфеноливания и обезроданивания сточных вод были использованы разновидности лучистых грибков Хосагйаз Б. Сопуа1ц1а и Х. Мех1сапа. Результаты опытов по очистке сточных Вод От фенолОв с помощью культуры И. Сопча101а и обесфенопенной воды от роданидов с использованием культуры Х, Мех1сапа при 28 — 30 'С показывают, что эти культуры обладают большей активностью, чем применяемые обычно культуры фенол- и роданразрушающих бактерий. Положительным свойством культуры Иосагйа является ее высокая активность при любых концентрациях фенолов.
Значительное распространение получил метод биологической очистки производственных сточных вод коксохимических предприятий совместно с хозяйственно-бытовыми водами. Показано, что при времени аэрации 12 ч, концентрации активного ила в аэротенке 3 г/л и фенолов в смеси менее 30 мг/л в очищенной воде практически фенолы не обнаруживаются, а при концентрации фенолов в исходной воде до'50 мг/л в очищенной воде содержится до 0,3 мг/л фенолов. БПК очищенной воды обычно не превышает 10 — 20 мг/л.