В предыдущем разделе сообщалось о том, что на швейц ском предприятии AG в Доттиконе построена крупная промь ленная установка для адсорбционной очистки сточных вод активном угле, так как образующиеся при нитровании аро тических соединений растворы были сильно окрашены и тр но поддавались биологическому разложению. Для ежесуточ] очистки 60—120 м3 стоков используется система из четы адсорберов с угольным слоем высотой 5 м и поперечным се нием 1,3 м2; адсорберы работают в последовательном реял с линейной скоростью потока 2—4 м/ч и временем конта — несколько часов. Активные угли, содержащие адсорбпров* Ные нитросоединения, выделяют при нагревании большие ко чества газа, что может привести к растрескиванию уголы гранул. Кроме того, под влиянием оксидов азота пропсхо, более сильное выгорание угля. Активные угли, содержа1 соединения азота, нельзя реактивировать при высокой темпе туре, поэтому на установке в Доттиконе расход угля состав ет около 3 кг/м3 очищаемых стоков.
Очистка промышленных стоков с термическим реактивированием адсорбента. В последние 10 лет построен ряд установок, 11Спользующих активный уголь для очистки сточных вод и термическое реактивирование адсорбента, которое осуществляется непосредственно на установке водоочистки или в специальных реактивирующих системах на предприятиях, производящих адсорбенты. Для реактивирования больших количеств активного угля можно использовать многополочные печи или реакторы ‘с кипящим слоем (см. раздел 10.3.2); при небольших количествах угля (менее 1 т/сут) больше подходят вращающиеся печи. Конструкции всех видов печей позволяют перерабатывать влажные угли.
Нередко для расчета рабочих параметров, соответствующих специфическим условиям эксплуатации адсорбционных систем, необходимы дополнительные экспериментальные сведения. Несмотря на различия в конструкции существуют общие для всех систем особенности, показанные на нескольких типичных примерах в табл. 9.1. Из табл. 9.1 видно, что скорости потока находятся преимущественно в пределах 1—5 м/ч, высота слоя угля составляет несколько метров; распространены системы из нескольких адсорберов с последовательным включением. В отличие от подготовки питьевой воды время контакта может достигать от одного до нескольких часов. Различный состав сточных вод не позволяет стандартизировать параметры таких систем; тем большее значение приобретают тщательные предварительные испытания, позволяющие подобрать ■ условия для наиболее эффективной эксплуатации угольных фильтров.
Очистка промышленных стоков с химической регенерацией адсорбента. В отдельных случаях регенерация отработанных углей, используемых для очистки воды, проводится другими методами реактивирования (не термическими). Так, насыщенные фенолами угли можно обрабатывать щелочью и из элюиру — емых растворов снова извлекать фенолы, как в классическом процесс «Карбо-Норит» [16]. Хотя в 30-х годах на первом плане стояло извлечение фенола, процессы, приведенные в табл. 9.2, можно использовать и в целях защиты окружающей сРеды. Фенолы создают особенно благоприятные условия для Чикла адсорбция-экстракция, поскольку, судя по равновесным Изотермам, их адсорбция активным углем может достигать весьма высоких значений. Например, в процессах, представленных в табл. 9.2, емкость по фенолу составляла 15—35 % (масс.). При введении в цикл элюатов, например при использовании разбавленных стоков для получения концентрированных регенерационных растворов, можно уменьшить расход химических реактивов. Опыт по извлечению уксусной кислоты из биологических растворов показал, что адсорбция веществ JaKoro класса создает неблагоприятные условия для химиче — -Кой регенерации,
ТАБЛИЦА 9.1. Очистка промышленных сточных вод и реактивирование активного угля
Используемые объемы активного угля, м3 |
Линейная скорость потока, м/ч |
Объем сточных вод, м3/ч |
Время контакта, |
Расход у гл я. кг/м3 |
Реактивирование |
Установка |
Характер сточных вод |
Характеристика системы адсорберов, высота слоя
Dottikon (Швейцария) |
Стоки производства 2,5—5,0 взрывчатых веществ (ароматические нитро — соединения)
Отсутствует |
6,7 4 адсорбера с последо- 2—4 4- вательпым включением
Gamsen (Швейцария) |
Нитрофенолы, гербициды |
То же |
— 2—2,5 25—30 То же
Fieldsboro (США) |
Стоки производства 2,3 моющих средств
38 ‘ |
Термическое |
23 3 адсорбера с последовательным включением
Atlantic Richfield Watsons Refinery (США) |
Стоки нефтеперегонного 600 завода
1 0,12** То же |
636 12 адсорберов, работающих параллельно, по 4 м
BF/D. С. Otto |
Стоки коксохимических 25 заводов |
Адсорбер с тарелками 10 «провального типа» |
— 0,3 = |
* Свежий, или реактивированный уголь. ** Потери при реактивировании.
ТАБЛИЦА 9.2. Очистка промышленных сточных вод и химическая регенерация активного угля
|