Способ обработки гидроокисного осадка природных вод

Способ обработки гидроокисного осадка природных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союэ Соввтскин

Социалистические

Республик

ОП Н Е 905211

ЙЗОБРЕТЕН ИЯ

К AQTOPCNOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.02.80 (21) 2888149у23 26 с (51)М. т(л.

С 02 т- 11/12 с присоединением заявки И (23) Приоритет

Гоаударстеенный каинтет

CCCP . йа делаи нзабретеннй н аткрытнй

Опубликовано 15.02.82. Бнтллетеиь М 6

Дата опубликования описания 15.02 82 (53) тл1(628.336..31 (088.8 ) П. Я. Шевченко, А. С. Ютина, В. И. Вопик, М. С. Винарский и В. Н. Сметана (72) Авторы изобретения

Украинский государственный проектный и научно исследовательский институт коммунальных сооружений,; городов

{71) Заявитель

{54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ГИДРООКИСНОГО ОСАДКА

ПРИРОДНЫХ BOg.

Изобретение относится к способам очистки природных вод и может быть . ° попьзовано при разделении суспензии, в частности осадков водопроводных станций.

Осадки, образуемые в процессе очистки и обработки воды на водоочистных со5 оружениях, представпяют собой трудно фильтруемые суспензии с влажностью 9699,5%.

Обработка этих осадков является спож10 ным технопогическим процессом, вкпючаюшим их кондиционирование, уппотнение и обезвоживание.

При этом производительность аппаратов для обезвоживания в значительной степени зависит от предварительной подготовки осадков, т.е. от улучшения их водоотдаюшей способности путем измене»ния их структуры и форм связи воды.

Известен способ обработки осадка сточных вод, включающий уплотнение, нао гревание до 135-145 С, добавление фипьтруюшего вешества и обезвоживание 51).

Известен такж способ подготовки гид« роокисного осадка сточных вод к обезвоживанию путем введения медного концентрата в качестве присадочного материала 2).

Наибопее близким к предпоженному по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки гидроокисных осадков природных вод, включаюший уплотнение осадка, введение в него добавки известкового коагупяте с поспедутешим нагревом и механическим обезвоживанием в нагретом состоянии $ 3 J.

Недостатками указанного способа яв пяются дефицитность и высокая стоимость извести, нетехнологичность ее приготовления и испопьзоваиия в условиях soaoпроводных станций, а также необходя мость дополнительной операции - предваритепьного уппотнения осадка перед введением реагента с цепью максимапь но возможного снижения концентрации последнего.

3 905

Цепь изобретения — повышение стелени обезвоживания, производительности обезвоживаюшего оборудования и повышение экономичности процесса.

Поставленная цепь достигается тем, что согласно способу обработки гидро -. окисного осадка природных вод, включающему уппотнение, нагревание и механическое обезвоживание уплотненного осадка в нагретом состоянии, в качестве присадочного вещества используют каопинитовую гпину, а нагревание уппотненного осадка осуществляют при скорости подь— ема температуры 3-8 град/мин.

Каопннитовую глину вводят в копичестве 15-35% от массы сухого вещества осадка.

Иагревание осуществляют до 5098 С.

Бе несообразность испопьэования каопинитовой гпины в качестве присадки

1 дпя улучшения фипьтруемости гидроокис.ных осадков подтверждается двойственным механизмом ее воздействия íà осадок: во-первых, глина, имеющая истин1гую ппотность 2,60-2,65 г/см, утяжеляет легкие хлопья гидроокиспов (плотность 1,2-1,4 г/см ), способствует их агрегированию, ускоряет осаждение и, таким образом, обеспечивает уплотнение гепеобразных осадков до влажности 9094%; во-вторых, глинистые минералы сложного строения, например каопинит, при повышении температуры в усповиях воздействия постоянной нагрузки проявляют стремление к ориентировке базапьных плоскостей частиц перпендикулярно прилагаемой нагрузке, что приводит к изменению структуры глинистых суспензнй, максимально ппотной укладке частиц, инте нси в ному уплотнению твердой фазы и выделению значительных копичеств воды, находящейся ранее в связанной форме.

В процессе механического обезвоживания к частицам твердого вещества осадка с присадкой глины прилагается постоянно действующая нагрузка-давление фильтр-прессования, поэтому нагрев такого осадка и обезвоживание его в нагретом состоянии является вторым фактором, обеспечивающим резкое улучшение фипьтруемости осадков указанного типа, снижение влажности и толщины слоя обеэвоженного осадка и, следовательно, повышение производительности обезвоживаюше го оборудования.

При этом энергоемкая операция - на: грев производится не со всем объемом

99,5

99,1

96,2

95,1

94

211 4 осадка, а лишь с его уплотненной частью, составляющей 10-40% от первоначального количества, что позволяет значительно снизить затраты тепла.

Ограничения по скорости подъема температуры осадка вызваны тем, что при более быстром нагреве наблюдается местное вскипание и вспучивание органических примесей осадка, а более медленное

l6 нагревание нецелесообразно осуществлять в усповиях непрерывного движения потока осадка.

Пример l. Áåðóò осадок гори» зонта пьных отстойников водопроводной станции с влажностью 99,5%. Основной минеральной составляющей осадка явпяется гель гидроокиспов алюминия, железа и кремния. Осадок смешивают с 50%» ной суспензией каопинитовой гпины, взятой в количестве 35% от массы сухого вешества осадка. Посйе 24-часового отстаивания осадок с добавкой глины, уплотненный до влажности 92%, подвергао ют нагреву до 80 С со скоростью подьема температуры 5 град/мин. Нагре тый осадок выдерживают при конечной температуре в течение 3 мин, после чего обезвоживают на предварительно прогретом фильтр-прессе ФПАКМ-0,5 при

36 средней температуре осадка 50 С. Попученный кек имеет влажность 62%; проиэводитепьность фильтр-пресса 1 1 кгlм ч.

Пример 2. Осадок Днепровской водопроводной станции с влажностью

96,5% смешивают с 15% (по массе сухого вещества) каопинитовой глины в виде 30%-ной суспензии. Уплотненный до

90% осадок нагревают до 98 С со скоростью подъема температуры 8 град/мин, выдерживаю в течение 5 мин при конеч46 ной температуре, после чего обезвоживаВ ют на ФПАКМ-0,5. Производительность фильтр-пресса,12,5 кг/м ч; влажность кека 59%.

Ниже приведены данные уплотнения осадка водопроводной станции, имеющего исходную влажность 99,5%, путем введе» иия в качестве присадки 30%-ной суспензии каопинитовой глины. Уплотнение ведут 24 ч.

56 Расход глины,, Влажность

% от массы осадка, % сухого вещества

1 1,2 Местный перегрев

8,1 109

12,3 12,5 То же

9,4 11,9

П р и м е ч а н и е: Осадок выдерживают при конечной температуре нагрева в течение 5 мин.

Таблица 2

Каолинитовая глина

11,5

135

62,0

70,2

3,5

350

100

Известь

5 9052ii б

Иэ приведенных данных видно, что су- ка, обработанного по предпоженному и шественное уменьшение влажности осад- известному способам. ка наблюдается при расходе коагупянта (гпины) не менее 15% от массы сухого ПРименение предложенного способа вещества осадка. Прн увепичении ðàñõî позволЯет повысить пРоиэводитепьность да глины свыше 35% качество осадка не безвоживаюшего оборудования в 3-4 раза; снизить расход на обработку осадка

BHBRHocTb гидроокисного осадка, обна 2,5-3 т, так как стонмос работанного по известному способу через 8 ч 98,6, а через 24 ч 97,5%. 10 вести. Гпина;явпяется недифицитным

Приемлемые для практических цепей резу ьтаты уплотнения осадка достигаются ненным на теРРитоРии нашей стРаны. при концентрации суспензии 30-50%. При испопьзовании глины значитепь

Ц табл 1 приведены peaym,таты обеэ- но УпР шае Я е нологнЯ, а к огпавоживания уплотненного осадка при раз- 5 дает необходимость в выпол"ении РЯда личной скорости его нагрева. мероприятий, необходимых при Работе с

Как видно из данных табл. 1 при скорос- едкими известковыми растворами. При ти нагрева выше 8 град/мин происходит этом значительно упучшаются условия местный перегрев, который вызывает труда. вскипание осадка, приводящее к срыву ипьтрат, образуюшийся при механипроцесса. При скорости нагрева менее ческом обезвоживании осадков с добав3 град/мнн процесс нагрева требует бош кой гпины>может быть использован в ших затрат времени, термообработанный процессе очистки воды, так, как основ осадок нескопько хуже отдает впагу ные показатели его качества не выходят (производительность фипьтр-пресса сни- за предепы норм, установпенных дпя вод жается). Поэтому оптимапьной является . поверхностных водоисточников.

1 скорость нагрева осадка в предепах от Попученный поспе фильтр-прессования 3 до 8 град/мин.,осадков продукт обезвоживания (кек) с

/ В Чб. 2 пр дст лены срите- в%житью 59-72% ПРигоден дпЯ хР ные характеристики гидроокисного ocaAÌ нения, транспортировки.

Таблица 1

7 905 2

Форму ла изобретения

1. Способ обработки гидроокнсного. осадка природных вод, включающий уплотнение в присутствии прнсадочного вещест- 5 ва, нагревание и механическое обезвоживание уплотненного осадка в нагретом состоянии,отличаюшийся тем, что, с цепью повышения степени обезво» живания, производительности обезвожнва- 1о юшего оборудования и экономичности про/ цесса, в качестве прнсадочного вещества используют каолинитовую глину, а нагревание уплотненного осадка осуществляют при скорости подъема температуры 38 град/мин.

11 8

2. Способ по и. 1. о т л и ч а юm н и с я тем, что каолинитовую глину вводят в количестве 15-35% от массы сухого вещества.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч аю m и и с а тем, что нагревание осуществляют до 50-98оС.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 549420, кл. С 02 F 11/12, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

No 635046, кл. С 02 F 11/12, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

Ме 701953, кл. С 02 С 3/00, 1979.

Составитель Г. Лебедева

Редактор Л. Веселовская Техред M.Рейвес Корректор Г. Orap

Заказ 2 7 3 /3 4 Тираж 979 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 36, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4