Przedmiotem niniejszego wynalazku jest ulep¬ szony sposób oczyszczania wód sciekowych dla zmniejszenia w nich zawartosci amoniaku.Zgodnie z jednym z przykladów niniejszego wy¬ nalazku w procesie oczyszczania cieczy sciekowych z koksowni, do cieczy sciekowej, z której usunie¬ to przynajmniej wieksza czesc wolnego amoniaku wprowadza sie wapno poza amoniakowymi wie¬ zami pluczkowymi, przeprowadzajac tym sposo¬ bem zwiazane sole amonowe w wolne sole amo¬ nowe, oddziela sie; wszystkie lub prawie wszystkie substancje stale z cieczy sciekowych zadanych wapnem po czym destyluje sie ciecze celem usu¬ niecia soli amonowych.Zgodnie z dalszym przykladem wykonania we¬ dlug wynalazku stosuje sie proces obróbki wód sciekowych z koksowni polegajacy na oddestylo¬ waniu z cieczy przynajmniej wiekszej ilosci wol¬ nego amoniaku, poddaniu pozostalej cieczy utle- 55348s nianiu biochemicznemu, dodaniu wapna do tak potraktowanej cieczy celem przeprowadzenia zwia¬ zanych soli amonowych w wolne sole amonowe, oddzielenie wszystkich lub prawie wszystkich sub¬ stancji stalych z cieczy zadanej wapnem i wresz¬ cie na destylacji cieczy dla usuniecia soli amono¬ wych.Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku oma¬ wiane substancje stale mozna usunac z cieczy sciekowej zadanej wapnem poddajac ja sedymen¬ tacji w osadniku, z którego nadmiar wapna i/lub innych substancji stalych usuwa sie jako szlam.Dalszym przedmiotem niniejszego wynalazku jest urzadzenie do przeprowadzania sposobu we¬ dlug wynalazku, skladajacego sie z pierwszej amo¬ niakowej wiezy pluczkowej, w której destyluje sie wode sciekowa koksowni celem usuniecia wiekszej czesci wolnego amoniaku, z aparatury do utleniania biochemicznego dla usuniecia z omawianej cieczy fenoli, rodanków i tiosiarcza¬ nów, z wymiennika ciepla, w którym podgrzewa sie ciecz wyprowadzona z aparatury do utleniania biochemicznego, z mieszalnika dla podgrzanej cie¬ czy sciekowej, do którego doprowadza sie pare i wapno, z osadnika do którego wprowadza sie mieszanine po wyjsciu z mieszalnika i z urzadzen do odprowadzania cieczy z nad osadu, z osadnika do drugiej amoniakowej wiezy pluczkowej, w któ¬ rej mozna oddestylowac wolny amoniak.Najkorzystniej jest podgrzewac ciecz do tempe¬ ratury 100°C w wymienniku ciepla oraz przez wprowadzenie pary, przy czym para stanowi tak¬ ze czynnik mieszajacy ciecz z wapnem. Stwierdzo¬ no, ze w tych warunkach przejscie zwiazanych soli amonowych w wolne sole amonowe zajmuje 20—30 minut.Celem jasniejszego przedstawienia sposobu we¬ dlug wynalazku ponizej podaje sie przyklad jed¬ nego z zastosowan sposobu wedlug wynalazku wraz z wprowadzonymi ulepszeniami, w oparciu o schematyczny rysunek obrazujacy sposób we¬ dlug wynalazku i urzadzenia do stosowania tego sposobu.Pierwotna ciecz sciekowa z koksowni wprowa¬ dza sie za pomoca pompy 1 poprzez pierwszy wy¬ miennik ciepla 2 i poprzez rurociag* 3 na szczyt pierwszej amoniakowej wiezy pluczkowej 4, w której ciecz pozbawia sie wolnego amoniaku dzie¬ ki wprowadzeniu od dna wiezy 4 pary z rurocia¬ gu 5. W ten sposób ilosc amoniaku obecnego w cieczy pierwotnej zmniejsza sie do odpowiedniego stezenia (okolo 300 p.p.m.) umozliwiajacego poda¬ nie cieczy obróbce biochemicznej, która zostanie opisana ponizej. Amomiak i pare wraz z siarkowo¬ dorem i dwutlenkiem wegla, uwolnionymi z cie¬ czy pierwotnej, przeprowadza sie rurociagiem 6 z pierwszej amoniakowej wiezy pluczkowej 4 do urzadzenia do produkcji siarczanu amonowego lub fosforanu dwuamonowego (nie uwidocznione¬ go na rysunku).Ciecz odplywowa z pierwszej amoniakowej wie¬ zy pluczkowej 4 ochladza sie do temperatury 30 do 60°C przeprowadzajac ja poprzez pierwszy wy¬ miennik ciepla 2, w którym ogrzewa ona wcho¬ dzaca ciecz pierwotna i z którego przeprowadza 55348 4 sie ja rurociagiem 7 do urzadzenia do utleniania biochemicznego, celem usuniecia fenoli, rodanków i tiosiarczanów.Urzadzenie do utleniania biochemicznego sklada 5 sie glównie ze zbiornika lub zbiorników szlamo¬ wych 8 do których wprowadza sie bakterie zdolne do zniszczenia toksycznych skladników cieczy i z jednego lub kilku osadników 9, w których na¬ stepuje rozdzielenie uaktywnionego szlamu na 10 drodze sedymentacji, przy czym szlam oddzielony w tym osadniku lub osadnikach zawraca sie ru¬ rociagiem 10 do zbiornika szlamowego lub zbior¬ ników szlamowych 8, zas ciecz sciekowa z nad szlamu poddaje sie dalszej obróbce wedlug wy¬ nalazku.Proces w opisanym urzadzeniu do utleniania biochemicznego zajmuje okolo 24 godzin, po czym ciecz sciekowa z nad osadu z osadnika lub osad¬ ników 9 przeprowadza sie za pomoca pompy 11 poprzez rurociag 12 do drugiego wymiennika cie¬ pla 13 w celu podniesienia temperatury cieczy do okolo 60 do 80°C.Na drodze rurociagu 12 mozna zainstalowac filtr cisnieniowy koksowy, piaskowy lub podobny 14, celem usuniecia zawiesiny cial stalych, lecz prak- 25 tyka wykazala, ze obecnosc takiej zawiesiny nie utrudnia wymiany ciepla w wymienniku ciepla 13, tak ze zazwyczaj filtru tego nie stosuje sie.Ogrzana ciecz przeprowadza sie nastepnie ru¬ rociagiem 15 do mieszalnika 16, do którego wpro¬ wadza sie w okolo 20% nadmiarze zawiesine wap¬ na oraz pare, która wchodzac od dolu przechodzi poprzez mieszanine mieszajac ja i podnoszac tem¬ perature do 100°C. Nastepnie mieszanine przepro¬ wadza sie do drugiego mieszalnika 17 zaopatrzo¬ nego w obrotowe mieszadlo lub lopatke 18. Zwia¬ zane sole amonowe przeprowadza sie w wolne sole amonowe, które nastepnie mozna usunac przez dzialanie pary wodnej, co jest opisane po¬ nizej.Po okresie czasu wystarczajacym dla przejscia zwiazanych soli amonowych w wolne (okolo 30 minuta, mieszanine przeprowadza sie do malego glównego osadnika 19, w którym pozostaje ona przez 30 do 60 minut i w którym ma miejsce roz¬ dzielenie grawitacyjne, przy czym wieksza czesc (mianowicie w przyblizeniu 97%) nadmiaru wap¬ na i innych substancji stalych osadza sie w po¬ staci mulu na dnie zbiornika, który to mul moz¬ na usunac i wprowadzic na przyklad na filtry prózniowe lub na pomosty do suszenia, w zalez¬ nosci od potrzeb.Ciecz z nad osadu z glównego osadnika prze¬ prowadza sie do zbiornika zasilajacego 20, z któ- 55 rego przepompowuje sie ja poprzez rurociag 21 do drugiej amoniakowej wiezy pluczkowej 22, do której wprowadza sie pare, celem oddestylowania wolnego amoniaku, przy czym w cieczy sciekowej pozostawia sie bardzo mala ilosc amoniaku (okolo m 10 p.p.m.).Aby uzyskac powyzsze stezenie amoniaku po¬ trzebna calkowita ilosc pary wynosi 2,5 do 3 lbs na 1 galon cieczy .Ciecz odplywowa z drugiej amoniakowej wiezy 65 pluczkowej 22 przeprowadza sie poprzez rurociag55348 23 do drugiego wymiennika ciepla 13 gdzie ogrze¬ wa ona ciecz wychodzaca z urzadzenia do utle¬ niania biochemicznego.Wreszcie ciecz ochlodzona w wymienniku prze¬ prowadza sie rurociagiem 24 do nastepnego lub ostatniego osadnika 25, w którym pozostaje ona przez okolo 4 godziny dla zapewnienia usuniecia wszystkich zawieszonych substancji stalych, przed spuszczeniem cieczy sciekowej. Substancje stale osadzone w osadniku 25 zawraca sie rurociagiem 26 do glównego osadnika 19 za pomoca pompy 27.Ciecz sciekowa — przed ostatecznym spuszcze¬ niem — mozna poddac dodatkowemu oczyszcza¬ niu. Na przyklad mozna ja przeprowadzic poprzez wegiel aktywowany lub poddac dzialaniu ozonu aby zmniejszyc liczbe nadmanganianowa, ponadto wartosc pH cieczy mozna skorygowac dodatkiem ¦ kwasu.Opisany powyzej przyklad zastosowania sposobu wedlug wynalazku mozna z korzyscia zmodyfiko¬ wac tak jak to zaznaczono na rysunku liniami przerywanymi 28, stosujac do destylacji w pierw¬ szej amoniakowej wiezy pluczkowej pary, zawie¬ rajace pare ogrzewajaca, opuszczajace szczyt dru¬ giej wiezy pluczkowej. Ponadto pary uchodzace z drugiego mieszalnika 17, z glównego osadnika 19 i ze zbiornika zasilajacego 20 moga byc takze do¬ prowadzone rurociagiem 29 do pierwszej wiezy pluczkowej.Celem porównania wyników uzyskanych sposo¬ bem wedlug wynalazku z wynikami uzyskanymi znanymi metodami destylacji amoniaku pierwot¬ nej cieczy sciekowej podaje sie nastepujace przy¬ klady.Przyklad I. Przeprowadzono próby w dwóch istniejacych standartowych amoniakowych wie¬ zach pluczkowych, w których przeprowadza sie wapniowanie. Ostateczna zawartosc amoniaku zmienila sie, przy czym wplywala na nia wielkosc zlóz smoly w wiezach, wyniki byly lepsze gdy wieze byly czyste.Zmiany w ilosci dodawanego wapna pozwalaly na uwalnianie amoniaku na dolnych pólkach wie¬ zy powodujac tym samym wysoka zawartosc amo¬ niaku w sciekach.Typowe wyniki Przyklad II. Typowe wyniki z innej stan¬ dartowej wiezy przy uzywaniu wapna do desty¬ lacji cieczy.Próba Wieza Stosunek ilosc pary na ilosc cie¬ czy w lbs na galon.Stechiome- tryczny pro¬ cent doda¬ nego wapna.Zawartosc amoniaku w sciekach wolnego w g/100 ml. zwiazanego w g/100 ml. 2 I 3,2 0 0,000 0,478 6 I 4,5 135 0,030 0,000 7 II 2,87 175 0,009 0,003 8 II 2,09 155 0,052 sla¬ dy 12 I 3,4 73 ! 0,011 0,001 10 15 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Próba Wieza Stosunek ilosci pary na ilosc cieczy w lbs/galon. , Stechiometryczny pro¬ cent dodanego wapna.Zawartosc amoniaku w sciekach wolnego g/100 ml zwiazanego g/100 ml. 1 III 2,11 80 0,010 0,187 2 III 1,69 106 0,050 0,172 3 III 2,15 96 0,000 0,138 10 III 2,15 128 0,042 0,000 I Przyklad III. Typowe wyniki uzyskane w innej standartowej amoniakowej wiezy pluczko¬ wej, posiadajacej zwiekszona ilosc pólek, lecz nie posiadajacej urzadzen do zadawania wapnem.Próba Ciecz g.p.h.Stosunek ilosci pary na ilosc cieczy w lbs/galon Zawartosc amoniaku w sciekach wolnego g/100 ml. 1 2200 2,66 0,0000 2 2465 2,07 0,0000 5 2500 1,05 0,0036 6 2500 1,37 0,0000 Nalezy podkreslic, ze skoro w przykladzie tym nie stosowano zadania wapne niak zawarty poczatkowo w pierwotnej cieczy sciekowej pozostal w cieczy sciekowej po trakto¬ waniu jej w wiezy w stanie zwiazanym, bez prze¬ prowadzenia go w wolny amoniak. PL