Способ обезвоживания осадка природных и сточных вод

Способ обезвоживания осадка природных и сточных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам обезвоживания осадков природных и сточных вод и позволяет снизить влажность механически обезвоженных осадков. Осадок природных или сточных вод.смешивают с цирконийсодержащим реагентом до содержания циркония в пересчете на чистый продукт 1,4 г/л, подвергают электрообработке, нагревают, насыщают газом, замораживают под давлением 1,5-4 ати и подвергают механическому обезвоживанию на вакуум-фильтрах. Нагрев осадка ведут до 30-60°С (предпочтительно), насыщают электролитическим газом в количестве 6-14 мг/л осадка, а соотношение продолжительности замораживания и размораживания осадка 4-8:1. 2 з.п. ф-лы, 3 табл. а Й СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (594 С 02 F 11 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3776334/31-26 (22) 02.08.84 (46) 30.12.86. Бюл. М- 48 (7 1) Ленинградский инженерно-строительный институт (72) С.В.Зайцев, В.Н.Пономарева и Е.Э.Вуглинская (53) 628.349(088.8) (56) Хаммер М. Технология обработки природных и сточных вод. M. Стройиздат, 1979, с. 346-349.

Журнал прикладной химии, т. L

Р 4, 1977, с. 789-792 ° (54) СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКА ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД (57) Изобретение относится к способам обезвоживания осадков природных

„„SU,» 1279971 А 1 и сточных вод и позволяет снизить влажность механически обеэвоженных осадков. Осадок природных или сточных вод смешивают с цирконийсодержащим реагентом до содержания циркония в пересчете на чистый продукт О, 81,4 г/л, подвергают электрообработке, нагревают, насьпцают газом, замораживают под давлением 1,5-4 ати и подвергают механическому обезвоживанию на вакуум-фильтрах. Нагрев осадка ведут до 30-60 С (предпочтительно), насьпцают электролитическим газом в количестве 6- 14 мг/л осадка, а соотношение продолжительности замораживаниЯ и РазмоРаживаниЯ осадка 4-8:1. Q

2 з.п. ф-лы, 3 табл.

1 127997

Изобретение относится к водоснабжению и канализации, в частности к способам обработки осадков сточных вод производств огнеупоров, и может найти широкое применение на очистных сооружениях систем водоснабжения и канализации.

Целью изобретения является снижение влажности обезвоженного осадка, Способ осуществляют следующим образом, Обрабатываемый осадок смешивают с цирконийсодержащим реагентом, например осадком оборотных вод производства огнеупоров (состав:ZrO<

93,9 вес.%, Na О 0,1 вес.%, неучтенные соединения 6,0%) или промышленной окисью циркония, до содержания циркония в осадке в пересчете на чистый продукт 0,8-1,4 г/л.

При уменьшении количества циркония менее 0,8 г/л его недостаточно для изменения электропроводности и агрегативного состояния осадка, а увеличение количества циркония более 1,4 г/л приводит к образованию в осадке избыточного количества цир конийсодержащих химических соединений которые впоследствии не разлаУ

30 гаются.

Затем осадок подвергают электрообработке в электролизере с графитовыми электродами, нагревают до 3060 С и насьпцают газом, преимущественно электролитическим, в количест- 35 ве б- 14 мг/л осадка, замораживают, размораживают под давлением 1,54 ати и подвергают обезвоживанию на . вакуум-фильтрах, причем соотношение продолж,.ительности замораживания и

40 размсраживания осадка 4: 1-8: 1.

Насьпцение осадка газом перед его замораживанием повьппает эффективность обезвоживания осадка по отношению А5 к обработке негазонасьпценного осадка, Наиболее эффективно насыщение осадка электролитическим газом, при этом газовые пузыри являются центрами льдообразования, что способствует осуществлению процесса замораживания. В присутствии электролитического газа, находящегося под давлением большим, чем атмосферное, отдельные ,-молекулярные цепочки вступают во взаимодействие, образуя анизотропные гелеобразования. По мере увеличения их концентрации наблюдаются флокуляционные процессы, затрагивающие ра1 2 нее образованные флокулы и приводящие к образованию стойких структурных связей в объеме осадка.

При содержании газа в осадке менее 6 мг/л его недостаточно для образования новых (газовых) центров льдообразования, а при увеличении более 14 мг/л требуется увеличение продолжительности температурного воздействия ца осадок для его замораживания, та"; как изменяется вязкость осадка. При температуре осадка о перед замораживанием менее 30 С отсутствует эффект ускоренного промерзания нагретых жидких сред. Увеличение температуры осадка более 60 С приводит к ухудшению экономических показателей процесса ввиду больших энергозатрат на охлаждение и замораживание перегретого осадка.

При нагревании осадка происходит образование новых водородных связей, связанных с броуновским движением различных переходных структур в осадке. При замораживании предварительно нагретого осадка исчезают аморфные межчастичные слои дисперсионной среды, а частицы слипаются, образуя цепочки и агрегаты с размером более

200 мкм.

При величине давления размораживания менее 1,5 атмосферн:го эффект от повышения давления по отношению к атмосферному не наблюдается, при величине давления бс>лее 4,0 атмосферного имеет место изменение разового состояния газовых пузырьков, насыщающих осадок, что ухудшает условия его обезвоживания при вакуум-фильтровании. Оптимальное д,авление в осадке обусловливает фазовые превращения в условиях влияния поверхностных сил сближающихся час.тиц и упорядоченность их структуры, что усиливает. адгезионные процессы в объеме осадка.

Кроме того, увеличение давления способствует обработке осадка пузырьками электролитического газа в процесcå размораживания перед вакуум-фильтрованием..

Уменьшение соотнсшения продолжительности замораживания и размораживания осадка менее 4: 1 ухудшает условия обезвоживания осадка ввиду того, что более продолжительное замораживание препятствует сохранению агрегативно неустойчивого состояния осадка, определяющего в большей стеФормула изобрете ния

Влажность1Влажность осадка после вакуум-фильтрования осадка упри применении предлагаемого способа, Х, и при после об содержании циркония в осадке, "/ë

P аботки

Исходный осадок (его влаж ность,7) Вид насы щающегося газа

0,5

0,8 известным способом

62

Осадок Без газа природных вод Воздух (86) 57

42

58

56

40

56

Электролитический газ

66

68

Без газа

Осадок сточных вод (95,0) 68

56

67

Воздух 65

60

66

Электролитический,газ пени способность осадка образовывать прочные агрегаты и флокулы, увеличение указанного соотношения более 8:1 нецелесообразно, так как приводит к значительному увеличению продолжительности цикла температурной обработки осадка при его обезвоживании, а положительный эффект возрастает незначительно.

Пример. Производят обезвоживание осадка городских сточных вод.

В исходный осадок влажностью 95Х вводят цирконийсодержащий материал— осадок сточных вод производства циркониевых огнеупоров — до содержания циркония (в пересчете на чистый про,укт) в смеси 1, 1 г/л. Осадок подвергают электрообработке в электролизере с нерастворимыми графитовыми электродами при напряжении на электродах 36В в течение 4 мин. 3a— тем в электролизере обрабатываемый о осадок нагревают до 45 С и насыщают электролитическим газом в количест1 ве 10 мг/л. Непосредственно после нагревания и газонасыщения произво— о дят замораживание осадка при — 10 С в течение 2 ч. Размораживание осадка осуществляют под давлением

3,0 ати, соотношение продолжительности замораживания и размораживания — 6:1. Размороженный осадок под9971 4 вергают вакуум-фильтрованию. Влажность обработанного осадка составляет 5 OX.

Обоснование параметров осуществле ния способа и сравнительные с прототипом данные приведены в табл. 1-3.

10 1. Способ обезвоживания осадка природных и сточных вод, включающий электрообработку с последующим замораживанием, размораживанием и вакуумфильтрованием, о т л и ч а ю щ и й—

15 с я тем, что, с целью снижения влажности обезвоженного осадка, перед электрообработкой осадок смешивают с цирконийсодержащим реагентом до содержания циркония в осадке в пересче20 те на чистый продукт 0,8-1.4 г/л„ перед замораживанием нагревают и насыщают газом, а размораживание осадка ведут под давлением 1,5-4,0 ати.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что осадок нагревают о до 30-60 С и насыщают электролитическим газом в количестве 6-14 мг/л осадка.

3. Способ попп. 1 и2, отливЂ

30 ч а ю шийся тем, что соотношение продолжительности замораживания и размораживания осацка 4: 1-8:1. „

1279971

42

42

Воздух 41

36

30

30

Электролитический

25

ras

Таблица2 фильтровапособа и cosa в осадке

1Н,О

69 64 58 58 64

45 51

36 5! 60

55

60 53 45 54 63

57 62 66

75

74 76

54 65

77

72

51 53 70

60 64 73

62

71 73

46 42

40 32

75

31 30 34 45

39

33 37 49

42 44

51

Осадок Без газа оборотных вод (62) Осадок при- 15 родных вод (86,0) 3.0

Осадок сточ- 15 ных вод (95, О) 30

Осадок обо- 15, ротных вод, (62, О) 30

65 52

59 50

Продолжение табл. I

75 77

44 50

33 47

1279971

ТаблицаЗ

Соотношение

Исходный осадок (его влажность, %

Влажность осадка после обработки вакуумфильтрованием, % продолжительности замораживания осадка при проведении предлагаемого способа и давлении, при котором производят размораживание осадка (в долях атмосферного давления) известным способом (прото тип) L

1,0 1 5 3,0 4,0 6,0

67 63 60 64 65

2:1

Осадок природных вод (86, О) 4:1

6:1

60

8:1

10: I

2:1

Осадок сточных вод (95, О) 4:1

65

6:1

8:1

10:1

Осадок оборот- 2:1 ных вод (62,0) 4:1

48

6:1

8:1

10:1

Составитель Е. Войцеховская

Редактор А. Лежнина Техред JI. Сердюкова Корректор И. Эрдейи

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

54 48

47 36

52 45

61 58

75 72

62 61

56 51

63 59

79 ?О

48 45

40 32

33 22

36 31

46 44

Заказ 7018/22 Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

53 61

49 58

53 57

59 62

76 79

65 77

55 76

64 80

77 82

46 49

41 47

28 45

39 46

48 48