Способ осветления маломутной воды

Способ осветления маломутной воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ь СПОСЮБ ОСВЕТЛЕНИЯ МАЛОМУТНОЙ ВОДЫ, включающий введенце минерального замутнителя, сернокислого алюминия и флокулянта с последую-, щим отстаиванием, отличающ и и с. я тем, что, с целью, повьшения степени осветления и сокращения продолжительности процесса, в качестве минерального замутннтвля используют смесь фильтр-перлита и дробленого кварцевого песка, взятых в соотношение от 2:1 до 1:1. 2.Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что замутнитель вводят в количестве 7-10 г/л. 3.Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что после отстаивание производят взмучиьание осадка

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (1И (И) 4(51) С 02 F 1/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТИУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ (21) 3551773/23-26 (22) 27 ° 12.82 (46) 15. 01.85. Бюл. У 2 (72) К.Д. Бабенков и Т.П. Лимонова (71) Всесоюзный ордена- Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (53) 628.34(088.8) (56) 1. Турчинович В.Т. Улучшение качества воды. М., Стройиздат, 1940, с ° 107.

2. Бабенков E.Ä. Очистка води коагулянтами. М., "Наука", 1977, с. 260-262.

3. РЖ "Химия", 1982 реферат

8И310. (54) (57) 1. СПОСОБ ОСВКТЛКНИЯ ИАПОМУТНОЙ ВОДЫ, включающий введение минерального замутнителя, сернокислого алюминия и флокулянта с последующим отстаиванием, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью.повьппения степени осветления и сокращения продолжительности процесса, в качестве минерального замутнителя используют смесь фильтр-перлита и дробленого кварцевого песка, взятых в соотношение от 2:1 до 1:T.

2. Способ по и. 1, . о т л и ч аю шийся тем, что замутнитель вводят в количестве 7-10 г/л.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а- Я ю шийся тем, что после отстаивание производят взмучиьание осадка.

Изобретение относится к способам очистки природных вод, преимущест- . венно маломутных вод шахтных колодцев.

Известен способ очистки воды от взвешенных примесей, заключающийся,. в добавлении к ней коагулянта (флокулянта) и периодическом осаждении коагулированной взвеси по циклам: подача воды в отстойник — отстаивание — отвод очищенной воды jig .

Недостаток способа состоит в том, что процессы хлопьеобразования и осаждения коагулированной взвеси при обработке маломутных (до I00 мг/л взвешенных примесей) вод протекают медленно, производительность отстойника резко снижается, а очищенная вода содержит значительные остаточные количества взвеси.

Известен способ интенсификации процесса непрерывной очистки маломутной воды путем добавления к ней минерального замутнителя (глины, карбонат кальция, кварцевый песок, цемент и др.) f2).

Реализация способа приводит к экономии реагентов и ускорению осветления, однако минеральный замутнитель используется однократно, вследствие чего требуются его большие количества. Увеличение дозы эамутнителя, необходимое для интенсификации отстаивания, возможно лишь до некоторой предельной величины (от 0,2 до 2 г/л в зависимости от вида замутнителя), которая не приводила бы к повышению расхода коаг лянта (флокулянта) H не вызывала бы существенного увеличения объема осадка.

Наиболее близким к предлагаемому. по технической сущности и достигаемому результату является способ осветления маломутной воды, включающий введение минерального замутнителя, сернокислого алюминия и полиакриламида с последующим отделением образующегося осадка. Для интенсификации отделения взвешенных примесей к обрабатываемой воде добавляют до 2 г/л микропеска с размером частиц 20-100 мкм. Отработавший микропесок подвергают регенерации путем отделения от коагулированной взвеси в гидроциклоне. Остаточное содержание взвешенных веществ согласно известному способу

134S51 2 составляет 8-12 мг/л после 1-1,5часового отстаивания (3) .

Недостатками известного способа являются невысокая степень осветлеf0

55 ния и повьппенная продолжительность процесса осветления. .Цель изобретения — повьппение степени осветления и сокращение продолжительности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу осветления маломутной воды, включающему введение минерального замутнителя, сернокислого алюминия и флокулянта с последующим отстаиванием, в качестве минерального замутнителя используют смесь фильтр-перлита и дробленого кварцевого песка, взятых в соотношении 2:1-1:1.

Замутнитель вводят в количестве преимущественно 7-10 г/л.

После отстаивания производят взмучивание осадка.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем.

В отстойник периодического действия перед пуском его в работу добавляют большие количества минерального замутнителя определенного состава. При подаче в отстойник воды, обработанной коагулянтом (флокулянтом), замутнитель взмучивается, а после прекращения подачи воды происходит отделение коагулированной взвеси в осадок. В результате быстрого роста хлопьев взвеси и консолидированного осаждения достигают высокой скорости осветления воды, . резкого улучшения ее качества и снижения потребности в реагентах.

Все последующие операции по обработке воды в режиме заполнение отстойника водой — отстаивание— опорожнение осуществляют со взмучиванием и использованием всего объема ранее накопившегося осадка. При этом взмучивание осадка достигают или подачей воды снизу вверх или размывом струей воды., подаваемой сверху вниз.

Через 10-15 циклов отстаивания производят частичное удаление накопившегося осадка. Причем связанная с удалением части осадка постепенная замена суспензии замутнителя на суспензию коагулированной взвеси, вследствие перекристаллизации и уплотнения взвеси, на результаты даль3 1 нейшей очистки воды отрицательного влияния не оказывают.

Пример 1. В отстойник высотой 1 м и полезным объемом 10 л помещают 80 r (8 г/л) минерального замутнителя: .бентонит, фильтр-перлит, дробленый кварцевый песок, а также их смеси в различных соотношениях.

Сверху вниз в отстойник заливают речную воду с температурой 13 С и содержанием взвешенных веществ

89,6 мг/л. В ходе заполнения отстойника к,воде добавляют 40 мг/л сернокислого алюминия и 0,7 мг/л ПАА.

Результаты обработки воды, содержащей 89,6 мг/л взвешенных веществ, разными замутнителями при дозе ул сульфата алюминия 70 мг/л и дозе

ПАА 0,7 мг/л приведены в табл. .1.

Б табл. 2 приведены результаты обработки воды, содержащей 89,6 мг/л взвешенных веществ, заиутнителями разного состава при дозе замутнителя 10 г/л, дозе сульфата алюминия

40 мг/л и дозе ПАА 0,7 мг/л.

Из данных, приведенных в табл. 1 и 2 следует, что применение в качестве замутнителя глин (каолин, бентонит), фильтр-перлита и дробленого кварцевого песка в разных количествах не позволяет добиться повышения степени очистки воды в течение приемлемого промежутка времени. Коагуляция и осаждение частиц глины протекают медленно. Фильтрперлит осаждается быстрее, но часть его всплывает на поверхность отстоенной воды,. ухудшая ее качество.

Дробленый кварцевый песок осаждается раньше, чем завершается процесс коагуляции.

Применение смесей глины и фильтрперлита, глины и дробленого кварцевого песка в разных пропорциях не обеспечивает повышения степени осветления воды. Это возможно лишь лри использовании смеси фильтр-перлита и дробленого кварцевого песка в соотношении 2:1-1:1.

Пример 2. В отстойник той же конструкции помещают различные количества замутнителя — смеси фильтр-перлита и дробленого кварцевого песка в соотношении 1:1. Снизу вверх отстойник заполняют речной водой с содержани м 89,6 мг/л взвешенных веществ и температурой

134551 4

13 С. Входе заполнения отстойника с к воде добавляют 40 мг/л сульфата алюминия и 0,7 мг/л ПАА.

Результаты очистки воды в зависимости от дозы замутнителя представлены в табл. 3.

Анализ данных табл. 3 показывает, что наиболее эффективно процесс осветления идет при дозах замутни10 теля 7-10 r/ë. При добавлении замутнителя в количестве менее 7 г/л из-за отсутствия эффекта консолидированного осаждения взвеси не повышается степень осветления воды даже

15 при длительном отстаивании. При добавлении замутнителя в количестве более 10 г/л процесс консолидированного осаждения взвеси замедляется из-за черезмерно стесненных условий осаждения, что также отражается на степени осветления воды во времени.:, Таким образом, применение в качестве замутнителя смеси фильтр-перлита и дробленого кварцевого песка д в соотношении 2:1-1:1 в количестве

7-10 г/л позволяет снизить остаточное содержание взвеси в маломутной воде с 8-12 мг/л (по известному способу} до 2,6-3,0 мг/л, при этом сократив время процесса с 1,5-2 ч до 30 мин.

Пример 3. Аналогичен примеру 1, но в качестве флокулянта используют ПАА, ВА-2, ПДМАЭМА, ПВС, ПЗН, В табл. 4 представлены результаты обработки воды, содержащей

89,6 мг/л взвешенных веществ, замутнителем фильтр-перлит — дробленый

4о кварцевый песок (10 г/л) в соотношении 1:1, разными флокулянтами при дозе сульфата алюминия 40 мг/л.

Из табл. 4 следует, что оптимальная

4> доза флокулянта составляет 1-1,5 мг/л и наиболее эффективным является ПАА, но и при использовании других флоку-. лянтов могут быть йолучены удовлетворительные результаты по качеству ос- . у ВетленнОй Воды»

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в повышении производительности водоочистной установки в 3-4 раза, сни55 жении остаточной концентрации взве" си в отстоенной воде в 5-10 раз, сни° жении расхода коагулянта в -2,5 раза и расхода флок лянта на ЗОХ.

1134551

Таблица 1

Бентонит

Показатель

Доза замутнителя, г/л

1 5 10 20 1 2 10 20 1 2 10 20

22,1 21,8 16,5 18,3 17,0 17,2 14,8 16,1 27,5 30,5 25,7 23,9

18,2 17,4 11,9 12,1 14,3 14,3 12,0 10,4 27,t 25,7 22,2 22,4

16,3 12,1 8,2 9",3. 11.1 10,4 8,7 9,1 21,2 19,3 20,3 18,7

30

Таблица 2

Соотношение компонентов

Показат ель

Остаточное содержание взвеси, мг/л, в воде через 15 мин при использовании замутнителай:

Каолин-:фильтр-перлит

Дробленный каолин: кварцевый песок

14,6

Фильтр-перлит . дро бленный кварцевый песок

27 67 121

19,9

140 81 37

Таблица 3

Доза замутнителя г/л

Показатель

Остаточное содержание взвеси, мг/л, в воде через, мин

Остаточное содержание взвеси, мг/л, в воде через мин

Фильтр-перлит Дробленый кварцевый песок

101 51 21 11 051 021 011

18>2 14 ° 2 t2 ° 7 1Оъ2 11 э9 12 ° 3

18,1 12,4 13,0 11,0 15,8 18,1 22,7,5 1,0 3,0 5,0 7,0 10,0 15,0 20,0

11,1 11,2 8,t 7,0 4,0 3,8 4,9 7,1

10,1 9,6 7 1 . 6,2 3,2 2,7 4,2 6,8

8,6 7„5 6,5 5,8 3,0 2,6 4,0 6,1

1134551

Таблица 4

Показатель

62 60 2 6

2эб 2э5 Зь9

ВА-2

5,0 4,6 4,2

51 50 48

ПВС

4,7 4,2 4,7., ПЭИ

Составитель А. Скороход

Редактор Т. Веселова Техред З.Палий Корректор А.Ильин

Заказ 10021/22 Тираж .884

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делан изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 ° Раувская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4, Остаточное содержание взвеси в воде, мг/л, через

)О мин отстаивания при обработке воды

О 3 0 5 0 7 1 0 1 5 2 0

96 87 56 52 52 52

91 69 68

10,0 7,7, 6,0

91 69 62