Способ очистки сточных вод от аммонийного азота Советский патент 1984 года по МПК C02F1/42 C02F1/42 C02F101/16 C02F103/00 

Изобретение относится к очистке сточных вод и ливнестоков в азотнотуковой промьлшлённости, а более кон кретно к селективному извлечению ионов аммония из сточных вод и ливн стоков промышленных предприятий по производству неорганическг1х удобрений. Известен способ извлечения аммонийного азота из сточных вод путем их пропускания через слой минерального цеолита - клиноптилолита. Исходный раствор,концентрацией 500 мг/л по иону аммония, пропускают через слой клиноптилолита при скорости фильтрования 5-7 м/ч, высота слоя 2 м. Регенерацию клиноптилолита проводят обработкой раствором . хлористого натрия при удельном расходе поваренной соли 880 г/г-экв обменной емкости, при скорости пода чи - 2 м/ч. Полученный раствор соли подщелачивают до рН 10,6 гидроксидом натрия с удалением аммиака отду кой воздуха, с последующей подачей раствора на регенерацию насыщенного сорбента С 1 . Однако данный способ осуществим только в периодических условиях, а емкость сорбента не превышает 1.4мг-экв/г цеолита. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения аммиака с помощью карбокси содержащего волокнистого катиойнооб менника на основе полиакрилонитрила заряженного в Н-форму f2 , Однако статическая обменная емкость волокна составляет 0,32 1.5мг-экв/г. Степень очистки от аммиака растворов с ррименением ука занного сорбента 90%, что не позвол ет добиваться содержания аммиака в очищенной воде на уровне ПДК (менее 2 мг/л ). Цель изобретения - повышение сте пени очистки и интенсификации проце са. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки CTO4Hfcix вод от аммонийного азота, включснощему их фильтрование через волокнистый ионообменник на основе полиакрилонитрила, последний исполь зуют в натриевой форме, гидролизова ной до содержания карбоксильных гру 4-7 мг-экв/г волокна при толщине 0,05-0,1 м и скорости фильтрования 30-150 м/ч, причем волокнистый ионо обменник используют в виде движущей ся ленты, Пример (По прототипу. В периодическом режиме сорбция через волокнистый ионообменник из полиакр онитрила, гидролиз о ваин1,1й до содерж ния -карбоксильных групг/ S мг-экв/г и заряженный п И-форму, толщиной 0,-1 м и массой 0,01 кг Фильтруют сточную воду с содержанием аммиака 120 мг/л при ,8 в количестве 2.5л со скоростью 50 м/ч. Концентрация аммиака в очищенной воде 20 мг/л, Степень очистки 83,3%. Ионообменное волокно имеет обменную емкость по аммиаку 1,3 мг-экв/г. Пример 2, В периодическом режиме сорбции через волокнистый ионообменник из полиакрилонитрила, гидролизованный до содержания карбоксильных групп 3 мг-экв/г и заряженный в натриевую форму, со скоростью 50 м/ч при толщине слоя 0,1 м массой 0,01 кг фильтруют сточную воду с содержанием аммиака 120 мг/л при рН-7,8 в количестве 5 л. Концентрация амглиака в очищенной воде 18 мг/л. Степень очистки 85%, Ионообменник показывает статическую емкость по аммиаку 1,5 мг-экв/г. П р и м е р 3, Толщина фильтра его масса, скорость фильтрования, конценЗрация а1 1миака, рН среды и количество пропущенного раствора аналогичны примеру 1. Волокнистый фильтр на основе полиакрилонитрила гидролизован до содержания карбоксильных групп 4 мг-экв/г волокна и заряжен в натриевую форму. Концентрация аммиака в очищенной воде 2,0 мг/л. Степень очистки 98%, Ионообменное волокно показывает статическую обменную емкость по аммиаку 2,8 мг-экв/г. Пример 4. Толщина фильтра, его масса, скорость фильтрования, концентрация а1 1миака в сточной воде, рН и количество пропущенного раствора аналогичны примеру 1, Волокнистый фильтр на основе полиакрилсзнитрила гидролизован до содержания 1 арбоксиль ных групп 7 мг-экв/г волокна и заряжен в натриевую , Концентрация аммиак 1 в очищенной воде 1,6 мг/л. Степень очистки 98,7%. Волокно показывает статическую обменную емкость по аммиаку 3,4 мг-экв/г. П р и м е р 5. Толщина фильтра, его масса, скорость фильтрования, концентрация аммиака в воде, рН и объем пропущенной сточной воды аналогичны примеру 1, Волокнистый фильтр на основе полиакрилонитрила гидролизован до содержания карбоксильных групп 8 мг-ЖБ/г волокна и заряжен в натриевую форму. Концентрация аммиака в очищенной воде составляет 1.6мг/л, но наблюдаются потери волокна. Степень очистки 98 , 7%,Ионообменник показывает по аммиаку статическую обменную емкость 3,4 мг-экв/г. В Тс1блице показано влияние высоты слоя фильтра и скорости фильтрования на эффективность очистки (примеры 6-15).

Сорбцию аммиака (примеры 6-151 ведут на фильтре из полиакрилонитрила, гидролизованного до содержания карбоксильных групп 5 мг-экв/г и заряженного в натриевую форму. Концентрация аммиака в исходном растворе 120 мг/л, рН раствора 7,8, объем пропущенного раствора 5 л.

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ АММОНИЙНОГО АЗОТА, включающий их фильтрование через волокнистый ионообменник на основе полиакрилонитрила, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, полиакрилонитрил используют в натриевой форме, гидролизованной до содержания карбоксильных групп 4-7 мг-экв/г волокна. 2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что слой ионообменника имеет толщину 0,05-0,1 м при скорости фильтрования 30-150 м/ч. 3.Способ по пп. 1и2,отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, волокнистый g ионообменник на основе полиакрилонит (Л рила используют в виде движущейся ленты.

После сорбции ионообменный фильтр обрабатывается 5-10%-ным раствором натриевой соли (например, 1ЧаСг) с целью его регенерации и перезарядки, после чего он опять готов к сорбции. Регенерационный раствор освобождают от аммиака продувкой воздухом с последующим улавливанием раствором кислоты.

Пример б. Сточные воды с содержанием аммиака 120 мг/л при ,8,непрерывно фильтруются с целью очистки через ленточный волокнистый фильтр, выполненный в виде бесконечной ленты из нетканого полотна. Фильтр изготовлен из полиакрилонитрила, гидролизованного до содержания карбоксильных групп 6 мг-экв/г волокна, и заряжен в натриевую форму. Фильтровальная ткань за один цикл проходит стадии сорбции

и регенерации. Регенерацию проводят 5%-ным раствором NoiC с последующей его продувкой воздухом от аммиака и связыванияNHj при барботаже через серную кислоту с получением раствора (NN4.12504 Расход сточной воды 0,5 MV, концентрация аммиака в которой 120 мг/л. Скорость фильтрования 150 м/ч, толщина слоя волокнистого фильтра 0,05 м. Массовая подача волокна 1,3 кг/ч. Расход циркулирующего раствора Nace 0,05 м/ч. Концентрация аммиака в очищенной воде 2,0 мг/л. Степень очистки 98,3%

I

Таким образом, данный способ по- . зволяет очищать от аммонийного азота сточные воды и ливнестоки промышленных предприятий по производству минеральных удобрений, осуществлять процесс в непрерывном режиме.