Способ обработки осадков
Патент 1266840
Авторы
Способ обработки осадков
Иллюстрации
Реферат
1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ путем введейия в них полиакриламида, гравитационного сгущения при медленном механическом перемешивании и удаления выделившейся воды, отличающийся тем, что, с целью повышения степени сгущения и уменьшения удельного сопротивления осадков фильтрованию, сгущенный осадок последовательно накапливают и удаляют через 2-15 циклов сгущения. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полиакриламид вводят в количестве от 0,1 доО,4мас.% с по отношению к сухому веществу осад .ка. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 С 02 F 11 14
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
-«в*э. м»
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3849148/23-26 (22) 29.01.85 (46) 30.10.86. Бюл. Ф 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (72) С.В.Яковлев, Л.С.Волков, Э.А.Прошин, С.А.Хыдыров, В.Д.Рахамимов и С.Н.Туголуков (53) 628.349(088.8) (56) Любарский В.М. Осадки природных вод и методы их обработки, М: Стройиздат, 1980, с. 37-42.
Волков Л.С. и Туголуков С.Н. Обезвоживание осадков, образующихся при очистке сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов. - В кн. .Очистка сточных вод. Челябинский политехнический институт, 1983, с. 33-39. (54) (57) 1. СПОСОБ OBPABOTKH ОСАДКОВ путем введения в них полиакриламида, гравитационного сгущения при медленном механическом перемешивании и удаления выделившейся воды, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения степени сгущения и уменьше- ния удельного сопротивления осадков фильтрованию, сгущенный осадок последовательно накапливают и удаляют через 2-15 циклов сгущения.
2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что полиакриламид вводят в количестве от О, 1 до 0,4мас.й по отйошению к сухому веществу осад- а Я ка. Таблица 1 т
Число циклов сгущения осадка
Содержание взвешенных веществ в выделившейся воде, мг/л
Удельное сопротивление осадка фильтрованию 10 см/г
Концентрация сгущенного осадка, г/л
20
50
100
110
2,5
114
2,5
115
1 1
Изобретение относится к очистке воды, а именно к гравитационному сгущению осадков, образующихся при физико-химической очистке природных и сточных вод, и может быть использовано также в химической технологии и при обогащении полезных ископаемых.
Цель изобретения — повышение степени сгущения и уменьшение удельного. сопротивления осадков фильтрованию.
Способ осуществляют следующим образом.
В исходный осадок, напускаемый в сгуститель, вводят полиакриламид в количестве от 0,1 до 0,4 мас.% по отношению к сухому веществу осадка и сгущают при медленном механическом перемешивании. После окончания цикла сгущения удаляют выделившуюся во- ду. Затем осуществляют напуск в сгуститель новой порции исходного осадка, обработанного тем же количеством полиакриламида, и повторяют цикл гравитационного сгущения.
Сгущенный осадок от 2-15 циклов сгущения последовательно накапливают.
После завершения последнего цикла сгущения удаляют выделившуюся воду и затем удаляют сгущенный осадок.
При уменьшении количества вводимо
ro в осадок полиакриламида менее
0,1 мас. снижается степень сгущения осадка вследствие того, что при этом количество полиакриламида недостаточно для связывания частиц осадка в прочные структурные образования с вы
266840 2 делением ранее защемленной структу:рой осадка воды.
Превышение количества вводимого в осадок полиакриламида более 0,4мас. также снижает степень сгущения осадка за счет стабилизации частиц осадка вследствие повышения их агрегативной устойчивости поскольку при, указанных дозах полиакриламида ад1р сорбция макромолекул флокулянта на частицах осадка существенно увеличивает заряд поверхности частиц и усиливает электростатические силы отталкивания между частицами.
При уменьшении количества вводимого в осадок полиакриламида менее
0,1 мас. повышается удельное сопротивление осадка фильтрованию, поскольку образуются агрегаты сфлокули2р рованного осадка малой механической прочности, Превышение количества вводимого в осадок полиакриламида более 0,4мас.%
2S также повышает удельное сопротивление осадка фильтрованию вследствие стабилизации осадка, приводящей к уменьшению механической прочности его агрегатов и повышению теп самым снижаемости осадка.
Влияния числа циклов сгущения с последовательным накапливанием сгущенного осадка на степень сгущения осадка, изменение удельного сопро35 тивления осадка фильтрованию и содержание взвешенных веществ в выделившейся при сгущении осадка воде приведены в табл. 1.
1266840
Продолжение табл.!
115
4,5
15
112
6,0
17
100
106
7,5
102
250
Последовательное накапливание сгущенного осадка от 2-15.циклов сгуще- . ния и введение полиакриламида в ко15 личестве от 0,1 до 0,4 мас.% при циклической обработке осадков и сгущении их медленным механическим перемешиванием обеспечивает повышение концентрации сгущенного осадка в
1,25-1,9 раз и снижение удельного сопротивления осадка фильтрованию в 3-7,5 раз за счет сочетания следующих факторов: относительно лег25 кого удаления свободной воды ранее защемленной структурой осадка из последовательных тонких слоев сгущенного осадка в связи с незначительным сопротивлением фильтрованию, зависящим от толщины слоя. осадка; постепенного наращивания движущей силы процесса фильтрования по мере увеличения гидростатического давления вышележащих слоев сгущенного осадка на нижележащие, которое спо- 35 собствует более глубокому удалению свободной воды из слоя осадка при наименьшей деформации структуры слоя; достижения значительного конечно го гидростатическо го давления, которое приводит к деформации струк туры осадка, сопровождающейся переходом части воды, связанной в хлопьевидных структурах осадка в свободную воду, удаляемую фильтрацией через поровое пространство слоя сгущенного осадка;.образования слоя сгущенного осадка высокой пористости
I состоящего из компактных сфлокулированных агрегатов повышенной механической прочности, что способствует незначительному уменьшению пористостости слоя сгущенного осадка при росте гидростатического давления,определяемого числом последовательных циклон сгущения осадка.
Данные, свидетельствующие о преимуществах способа обработки осадков по сравнению с известным, приведены в табл. 2.
1266840
Р
Е
cd
Ю И
А Ü
Э ОО ц оСЧ
al д!
I
4Ч о
1 д ж м о а
4 о
О л
1 4 .Ц
5 Ъ
М ц!
iо I l. и! !
1- !
1 ч 1 О 1
1 о !
Ч1 ь
СЧ
I ч
Ю ч
1 о ь
jr!co
Ql I
cd I (И
I Гч а
I а 4 О 0 О ж О л ь
I л о л
Ю
I л о
1 ж
Ц о ч
СЧ ч
СЧ о !
О о
О о
1»
Гл
Х д! О
Ql Х
Ж gQ
<ц vo ц о1 д о а
ct o
О ч
CV
I ч
Ю, М .
1 о
3 о о ожжц меха! хм
Р 0) М W Ф Ж Э . эжй50О % аа1О2оос
U5ООЩР1лО о
1 о и5 ч
СО
1 ч О
I ж
< о
О !л д о д 3 о
1 д
Ж е"
Ц О о э
Р
00 л
Ю
1 ч л о
00 л о
1 ч л о
I . &<
Ql О О
g е Е а о
<у 1л л
И Э cd о о ! ч
Ю л о о л о
1 ч
Ю л
>Х
3 Н Р
М л о
М л о
1 1 1.
1 1 0 1 Р
O a n cQ QI
О й
1 1 1
1 9 5 < 4
1 Ж 1 ! д cVI Я 4 о аvî vs
М 1- ж Ц О М
I
I I
I Я 1 ,а
Ж 1
Е I
v I
Ql д
cQ I
1 э 5 а м д
I g ф А жжо ж ао
Д Kv
1 о д4<6 оох5 д 4 О а лИ
IQ0 gId cd. ° щцо53й л I
oXQI
Р, v
OWQI V д R5 1: 2
W I л
О1
I 1 » л 1 о!
1
1 ! ч л
СЧ 1
1
1
1
Ч I
$ I
1 о 1
1 1 ч
М 1
1
W I о! л о!
I I
СЧ
О1 л
О1
OI.л о!
I 1
О1 о1 л о!
1 л о!
1 ж ж ад о о
О о
Ф 1
cd I 1 д д О я
1 Е»
Cf. о z
Д QI 5
Й4д е
1 1
1 41
Е I
В,!! ы
Ь Ч!
Ql О
Ж Ц1
66840 8
Пример 4. Процесс ведут аналогично примеру 1 с введением в оса-. док полиакриламида в количестве
0,06 мас.X при удалении сгущенного осадка после каждого цикла сгущения.
При этом концентрация сгущенного осадка 30 г/л, удельное сопротивле î ние осадка фильтрованию 5 i10 eM/ã.
Пример 5. Процесс ведут ана1б логично примеру 1 с введением в оса, док полиакриламида в количестве
0,6 мас.Х при последовательном накапливании сгущенного осадка и удалении его после 19 циклов сгущения.
При этом концентрация сгущенного осадка 85 г/л, удельное сопротивление ю осадка фильтрованию 10. 10 см/г.
Предлагаемый способ обработки осадков по сравнению с известным обеспе20 чивает увеличение степени сгущения осадка от 60-80 до 100-115 г/л, т.е. в 1,25-1,9 раза, и уменьшение удельного сопротивления осадка от .20"
«10 -30 "10 до 4: 10 . — 7 ° 10 см/г
25,т.е. в 3,0-7,5 pas за счет образования слоя сгущенного осадка высокой пористости, состоящего из компактных агрегатов повышенной механической
;прочности при постепенном увеличении гидростатического давления вышележащих слоев сгущенного осадка на ниже лежащие, способствующем более глубокому удалению свободной воды из слоя осадка при наименьшей деформации
3 структуры слоя
7 12
Пример 1. Осадок гальванического производства исходной концентрацией 10 г/л циклически обрабатывают предлагаемым способом с введением по лиакриламида в количестве 0,1 мас.Х по отношению к сухому веществу осадка, сгущают при последовательном накапливании сгущенного осадка и удаляют его после двух циклов сгущения.Продолжительность каждого цикла сгущения
0,3 ч. Линейная периферическая скорость вращения перемешивающего устройства 0,1 м/с. При этом достигаемая концентрация сгущенного осадка
100 г/л, удельное сопротивление осадка фильтрованию 7 ° 10 см/г.
Пример 2. Процесс ведут аналогично примеру 1 с введением в осадок полиакриламида в количестве
0,25 мас.Ж прй последовательном накапливании сгущенного осадка и удалении его после 7 циклов сгущения.
При этом концентрация сгущенного осадка 115 г/л, удельное сопротивлею ние осадка фильтрованию 4 10 см/г.
Пример 3. Процесс ведут аналогично примеру 1 с введением в осадок полиакриламида в количестве
0,4 мас. при последовательном накапливании сгущенного осадка и удалении его после 15 циклов сгущения.
При этом концентрация сгущенного осадка 110 г/л, удельное сопротивле(О ние осадка фильтрованию 5 10 см/г.
Составитель Е. Войцеховская
Техред И.Попович Корректор И.Муска
Редактор И. Сегляник
Заказ 5724/19
Тираж 864 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4