ТЕХНОЛОГИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВ ЭФК и АММОФОСА ОТ ИОНОВ ФТОРА И МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ

Рассматриваемые вопросы связаны с очисткой сточных вод от фтор-ионов и механических примесей.

Существующие в настоящее время методы глубокой очистки фторсодержащих сточных вод можно объединить Е две основные группы.

1. Методы ионного обмена на селективных в отношении I F - ионитах типа ЭДЭ-10П и КУ-2, активированная окись алюминия, магниевые сорбенты, гидроксилапатит и активи - I рованный уголь.

2. Сорбционные методы очистки с применением неорга - нических сорбентов — свежеприготовленные осадки гидро - I окиси алюминия, фосфаты кальция, сернокислый алюминий I и другие [1, 2, 3].

Методы ионного обмена являются более эффективными I при обесфторивании вод, не нуждающихся в других видах I очистки. Сорбционные методы целесообразно применять,.] если одновременно с обесфториванием требуется очистка! воды от механических и коллоидных примесей.

Сорбция фтор-иона обычно осуществляется в малоэф-1 фективных аппаратах (отстойниках, осветлителях со взве-1 шенным слоем гидроокиси алюминия) с последующим отде-1 лением сорбента методом гравитационного отстаивания [4]. Причем, как правило, содержание взвешенных примесей после отстаивания превышает ПДК и требуется дополни-1 тельная очистка на механическом фильтре.

В настоящей работе с целью интенсификации процесса исследована возможность одновременной глубокой очистки1 сточных вод от ионов фтора и механических примесей в. намывном фильтре со взвешенным слоем гидроокиси алю-1 миния. Исследования проводились на сточных водах (мо-1 дельных и натуральных) отделений экстракционной фосфор-1 ной кислоты и аммофоса, которые после нейтрализации известковым молоком и осветления содержали ионы фтора и взвешенные примеси в количествах 20 и 40 мг/л соответ-' ственно. Сточные воды производства аммофоса загрязнены также аммиаком, концентрация которого составляет 1200—| 2500 мг/л.

Для определения расхода реагентов были проведены ис­следования в статических условиях.

Методика эксперимента заключалась в следующем,' В исследуемый раствор вводили различное количество суль­фата алюминия и щелочь для создания рН в пределах 5ч-8. После выдержки в течение 54-10 мин осадок отфильт­ровывали, а в фильтрате определяли концентрацию фтор-иона потенциометрическим методом. Предварительно было установлено, что равновесие в системе достигается в - течение 1-^2 мин.

Полученные результаты представлены на рис. 1, 2 в виде зависимостей концентрации фтора в очищенной воде от ве­личины рН и расхода сульфата алюминия. Как следует из рис. 1, 2, при рН 7 4-7,5 ПДК (1-М,5 мг/л) по фтор-иону достигается при расходе сульфата» алюминия 0,4 г/л для производства ЭФК и 0,6 г/л для аммофосного. Эти расходы сульфата алюминия были выбраны при исследовании про­цесса очистки вышеуказанных сточных вод в динамических условиях.

Установка, на которой проводили исследования в дина­мических условиях, состояла из фильтра с поверхностью 0,05 м2, бака суспензии вспомогательного фильтровального вещества, снабженного мешалкой и насоса. В качестве фильтровальной перегородки применялась капроновая ткань с гірозором ячеек 10 мікм. Перед началом опыта на фильт­ровальную перегородку намывалось вспомогательное ве­щество — фильтроперлит, расход которого составлял 350 г на 1 м2 поверхности фильтра. Концентрация фтор-иона и ме­ханических примесей в исходной воде и скорость фильтро­вания (0,5-^-2 м/ч) в ходе опыта содержались постоянными. Давление регистрировали манометром. В опытах исполь­зовали фильтроперлит Мытищинского завода со следующими характеристиками:

Количество F~-HOHa и механических примесей в воде оп­ределяли соответственно потенциометрически с применением фторселективного электрода и нефелонометрически.

Длительность фильтроцикла, т. е. времени работы на­мывного слоя до проскока F~ в отфильтрованную воду, ха­рактеризуется величиной потерь напора на фильтре, Лр (Па), максимальная величина которой составляет не бо­лее 4-Ю5 Па. Зависимость потерь напора от времени для различных скоростей фильтрования показывает, что значи­тельное количество механических и коллоидных примесей, попадая на фильтровальную перегородку, приводит к рез­кому увеличению гидравлического сопротивления и умень­шению длительности фильтроцикла.

Для увеличения длительности работы фильтровальной перегородки необходимо уменьшить гидравлическое сопро­тивление осадка за счет укрупнения частиц взвесей и хлопьев гидроокиси алюминия. Это достигается введением в сточные воды добавок флокулянтов — полиакрил амида (ПАА) и ВМС-5 в количестве 0,1 мг/л.

Результаты опытов показывают, что длительность про­цесса фильтрования при прочих равных условиях при при­менении ПАА в количестве 0,1 мг/л увеличивается в 1,5 раза, а ВМС-5 в 2 раза, а содержание фтор-иона в очищенной воде составляет 1,4 мг/л, механических примесей — 4 мг/л.

Длительность процесса регенерации в опытах принята 0,5 ч. Следует отметить, что регенерация фильтров происхо­дит достаточно быстро и не требует отработки каких-либо технологических режимов, так как осадок после прекраще­ния процесса сразу же оседает на дно аппарата.