4. Ионный обмен

Для удаления аммонийного азота целесообразно применять природный ионообменный материал — клиноптилолит, который относится к классу цеолитов. Крупнейшие месторождения клиноптилолита имеются в Закавказье, Средней Азии, на Дальнем Востоке и др.

Перед очисткой на клиноптилолитовых фильтрах из сточных вод удаляют взвешенные вещества. Как правило, перед этими фильтрами устанавливают скорее зернистые фильтры. Обменная емкость загрузки клиноптилолита сортавляет 7 г NH4 /Kг, или 300 г*экв NH4 /м3. Высота загрузки не менее 2 м, скорость фильтрации 5—7 м/ч. Допустимая в исходной воде концентрация аммонийного азота не должна превышать 50 мг/л.

Для регенерации этих фильтров используют 5—10%-ный раствор хлористого натрия, удельный расход соли 880 г/(г-экв) обменной емкости (15-кратный избыток). Продолжительность регенерации 1—1, 5 ч после чего загрузка отмывается водой в течение 1—2 ч, удельный расход воды 4—5 м3/м3 загрузки.

Отработавший регенерационный раствор с целью повторного его использования восстанавливается отдувкой аммиака воздухом в щелочной среде. Расход щелочи для доведения рН до 10,6—10,7 составляет 8 г/(г*экв) обменной емкости, расход воздуха для отдувки — 4000 м3/м3 раствора. Выделяющийся из раствора аммиак следует поглощать раствором серной кислоты, в результате чего образуется сульфат аммония, который может быть использован в качестве удобрения. На рис. 32. 6 приведена одна из возможных схем доочистки - сточных вод от аммонийного азота на клиноптилолитовых фильтрах, разработанная в НИИ KB и OB АКХ им. К. Д. Памфилова.

Рис. 32. 6. Технологическая схема установки для очистки сточных вод от аммонийного азота на клиноптилолитовых фильтрах
I — подача воды после песчаных фильтров; 2 — резервуар с водой после песчаных фильтров; 3 — фильтр, загруженный клиноптилолитом; 4 контактный резервуар; 5 — отвод очищенной, воды; 6 — резервуар 10%-ного раствора хлористого натрия; 7 — подача хлористого натрия на регенерацию; 8 — сброс промывной воды; 9 — бак для мокрого хранения хлористого натрия; 10 — эжектор;
II 11 — подача водопроводной воды; 12 — смеситель; 13 — подача отработавшего регенерационного раствора; 14 - подача воздуха; 15 — резервуар 10%-ного раствора едкого натра; 16 — подача едкого натра; 17 — вентиляторная градирня для отдувки; 18 — отстойник; 19 — подача раствора в градирню; 20 — вентилятор; 21 — подача восстановленного раствора хлористого натрия; 22 — отвод осадка на обезвоживание; 23 — абсорберы; 24 — подача аммиачно-воздушной смеси; 25 — подача серной кислоты; 26 — отвод газа; 27 — отвод сернокислого аммония