Нейтрализация кислых сточных вод в фильтрах с нейтрализующим материалом

Фильтры применяют для нейтрализации кислых вод до концентрации кислот не более 1,5 мг/л в отсутствие в воде солей тяжелых металлов. В качестве загрузки используют: доломиты, известняк, магнезит, мел, мрамор и др. Размер кусков материала 3-8 см. Высоту загрузки Н для сточных вод, содержащих HCl и HNO₃, принимают равной 1-1,5 м, а сдержащих H₂SO₄, – равной 1,5-2 м. Вода фильтруется сверху вниз или снизу вверх.

При фильтрации сточных вод, содержащих HCl и HNO₃, через известняк скорость фильтрования принимают υ = 0,5-1,0 м/ч. При фильтровании сточных вод, содержащих до 0,5 % H₂SO₄, через доломиты скорость фильтрования равна υ = 0,6-0,9 м/ч, при содержании до 2 % H₂SO₄ скорость фильтрования υ = 0,35 м/ч.

Установка состоит из усреднителя, устройств для дробления и классификации загрузки, дозаторов, насосов для перекачки промывных вод и аппаратов для удаления взвешенных веществ из промывных вод. Площадь фильтрации вертикального фильтра f, м², находят из соотношения

f = q / υ, (3.13)

где q – расход нейтрализуемых сточных вод, м³/с; υ – скорость фильтрования, м/с.

Продолжительность работы фильтра без перегрузки τ определяется по формуле

, (3.14)

где Н – высота загрузки материала, м; ρ – плотность загрузочного нейтрализующего материала (для доломита, известняка и мрамора ρ = 2800 кг/м³, магнезита – 3000 кг/м³, мела – 2700 кг/м³); М – расход реагента, кг/сут; k – коэффициент, учитывающий неполноту использования загрузочного материала.

Длину горизонтального фильтра-нейтрализатора находят по формуле

L = υ τ. (3.15)

Продолжительность контакта сточных вод с загрузочным материалом

, (3.16)

где k ₁ – коэффициент, характеризующий активность материала (для подмосковного доломита k ₁ =1,87, уральского – 3,96); d – средний диаметр материала загрузки, см; С – концентрация кислоты в воде, моль/л эквивалента.

Необходимый уклон горизонтального фильтра определяют по формуле

, (3.17)

суммарные потери напора в фильтре

h = iL, (3.18)

где s – коэффициент, зависящий от d; s = 20-14 d; ε_о – порозность загрузки, равная 0,35-0,45.

Аппаратуру и трубопроводы изготавливают из кислотоупорных материалов.

Нейтрализация дымовыми газами. Применение для нейтрализации щелочных сточных вод отходящих газов, содержащих СO₂, SO₂, NO₂, позволяет не только нейтрализовать сточные воды, но и одновременно осуществлять высокоэффективную очистку самих газов от вредных компонентов. Нейтрализация производится в реакторах с мешалкой или в колонной аппаратуре, расчет которых основан на закономерностях хемосорбции.