Способ обработки осадка промывных вод фильтровальных сооружений

Способ обработки осадка промывных вод фильтровальных сооружений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сове)тсник

Социалистические

Респуублик ()))918278

4r

° .г (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено,02.07.76 (2! ) 2380467/29-26 т с присоединением заявки J% (23) ПрноритетОпуЫиковано 07.04.82. Бюллетень № 13 (5 l ) M. Кл.

С 02 F 11/12

Геа7даретаанныН кемнтет

СССР (53) УДК 628. .349(088. 8) ае делам наееретеннй н еткрытнй

Дата опубликования описания 09.04.82.ача

Я. Б. Лазовский, М. Г. Новиков, А. И. Костр ц, B. Я. Ротань" и В. Ф. Шеряков

3 .-ч, ()

Лакннтрадскн))научно-нсснааоаательскна ннстн т ордена

Трудового Красного Знамени Академии комму ого хозяйства им. К. Д. Памфилова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОСАДКА ПРОМЫВНЪ|Х ВОД

ФИЛЬТРОВАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Изобретение относится к способам обработки осадков сточных вод, в частности к технологии обработки первичных осад,ков промывных вод фильтровальных соо-. ружений станций очистки поверхностных вод, и может быть использовано в хозяйственно-питьевом и промышленном водоснабжении.

Известен способ обработки осадков промывных вод фил тровапьных сооружений станций очистки поверхностных вод, заключающийся в том, что первичный оса« док, содержащий органическую и минеральную части, уплотняют во вторичных отстойниках и смешивают с раствором минеральных кислот (соляной или серной) для перевода минеральной части осадка в коагулянт (1)

При этом у; илизируется только часть осадка (от 35 до 45%), растворимая в минеральных кислотах, оставшаяся часть осадка в специальных сооружениях подвергается дополнительному уплотнению и обезвоживанию с использованием механических прессов или термообработки (сушки или вымораживания). Обезвоженный осадок вывоэится на свалку.

Недостатками известного способа являются невозможность полной утилизации, 5 осадка и загрязнения вспедствие этого окружающей среды вторичным осадком— нерастворившимся в кислоте, большие площади под размещение необходимого

l для обработки осадка оборудования и его (О высокая стоимость и дефицитность, трудоемкость технологии обработки осадка.

Известен также способ обработки осадков сточных вод из отстойников станций

15 очистки поверхностных вод, заключающийся в том, что первичный осадок перекачи( вают в специальную емкость, оборудованнуто механической мешалкой, и смешивают с цементом в соотношении 10-20 кес.% > цемента от веса осадка. Затем смесь осадка с цементом перемешивают в резервуаре, в котором происходит твердение, а

)спустя 5-8 сут. растрескивание затвердевшей массы 121

918278 4

Таблица l

Характеристика образцов бетона при затворении его на различных водах

Показатель

Состав образца

Внешний вид образцов через

28 суток через 7 суток через 28 суток

Сухая смесь цемента с заполнителями, затворенная на первичном осадке до /ц = о,о оверхность серая матовая с коричневыми вкраплениями, пятнистая, небольшие трещины, сколы ребер.

44

Этот способ позволяет механизировать процесс удаления осадков и их транспортировку.

Недостатками способа являются отсутствие утилизации осадка и необходимость вывоза его па свалку, что приводит к загрязнению окружающей среды; необходимость в устройстве больших резервуаров для выдерживания в них смеси из осадка и цемента в течение 5-7 сут. 10

Наиболее близким техническим решением является способ обработки осадка промывных вод фильтров льных сооружений станций очистки поверхностных вод, заключающийся в термической обработке предварительно обезвоженного осадка, с целью получения из него керамзита P)

Достоинством способа по сравнению с предыдущим является возможность утилизации как минеральной, так и органической частей осадка.

Вместе с тем, указанный способ имеет ряд серьезных недостатков, а именно: необходимость термической обработки всего объема осадка при температуре

1000-1200 С; необходимость обезвоживания.осадка.

С целью упрощения и удешевления процесса и предствращения загрязнения водоемов в предлагаемом способе осадок смешивают с предварительно увлажненной

30 до влажности 2,5-3,5 бетонной смесью в количестве, обеспечивающем водоцементное отношение 0,4-0,6.

Пример 1. Для каждой серии опытов готовят тшатепьно размешанную Ç5 смесь цемента с заполнителями, имеющую состав, вес. : цемент 16,5; песок 33,0; щебень 50,5, в которую при перемешивании добавляют воду.

Всего было проведено 9 серии опытов:

В -ой в качестве добавляемой для эатворения смеси цемента с заполнителями воды используют первичный осадок промывной воды (с фильтровальных сооружений Северной водопроводной станции

r. Ленинграда), характеризующейся следующим составом: минеральная часть (глина и гидроокись алюминия и железа из коагулянта) — 52,5%,. органическая часть - 47,5%. Осадок имеп влажность

99,1 . При этом водоцементное отношение составляет 0,6.

Во И -ой первоначально смесь цемента с заполнителями увлажняюч водопроводной водой до влажности от 2 до 4% и после тщательного перемешивания добавляют первичный осадок (идентичного 1 -ой серии опытов состава) до общего водоцементного отношения (В/Ц), равного 0,6.

Эталоном для сравнения служат опыты с затворением сухой смеси цемента с заполнителями водопроводной водой при соотношении В/Ц, равном Q,6.

Пример 1. Из полученной в каждой серии опытов бетонной смеси готовят по ГОСТ 10180-67 бетонные кубы размером 100Х.100х 100 мм.. Распалубку кубов производят через .2 сут., а кубы испытывают после твердения в нормальных условиях через 7 и 28 сут. на прессе марки ПГ-100 на прочность при сжатии.

Кроме того, оценивают внешний вид образцов.

Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Предел прочности при сжатии, кг/см 918278

Продолжение табл. 1

Поверхность серая, однородная без пятен, трещины и сколы отсутствуют.

110

150

То же

107

149

142. 102

То же до Ц ц= 0,6.

Сухая смесь цемента с заполнителями, затворенная водопроводной водой до

Ь/Ц = 0,2 с последующим введением первичного осадка до Щ = 0,6.

Сухая смесь цемента с заполнителями, затворенная осветленной водой от первичного осадка.до $tg, = 0,2 с последующим введением первичного осадка до 5/ .=

= 0,6, Сухая смесь цемента с заполнителями, затворенная водопроводной водой

Из приведенных в таблице данных вид но, что степень нарастания прочности И предел прочности при сжатии кубов, изготовленных с введением первичного осадка промывных вод в предварительно увлажненную до 2,5-3,5% бетонную смесь, идентичны аналогичным показателям при затворении бетонной смеси на водопроводной воде.

При предварительйом увлажнении бе тонной смеси до влажности 2,0%, а также при затворении бетонной смеси на осадке промывных вод без предваритеМп ного увлажнения прочность бетонных кубов снижалась весьма значительно.

Это объясняется тем, что при контакте неувлажненного цемента в, бетонной смеси с осадком, содержащим соли алю-. миния в гидратированной форме, цемЕнт

50 отбирает воду.от солей алюминия, а поверхность цемента адсорбирует на себя соли алюминия, что препятствует структурированию бетона и кристаллизации цемента в нем.

Указанное явление имеет место и при недостаточном предварительном увлажне нии бетонной смеси, т.е. и тех случаях, когда часть цемента в бетонной смеси остается сухой, что происходит при введении в бетонную смесь воды в количестве менее 2,5%.

При предварительном увлажнении бе тонной смеси сверх 3,5% влажности прочность бетонных кубиков практически не увеличивается, а объем утилизированного осадка промывных вод сокращается.

Аналогичные результаты были получены при предварительном увлажнении бетонной смеси не водопроводной водой, а осветленной, образующейся при отстаивании первичного осадка..!

Пример 2. Поскольку в современной технологии приготовления бетона в ряде случаев испопьзуется термовлажностная обработка, ряд экспериментов был поставлен для изучения влияния осадка на показатели прочности бетона при термовлажностной обработке.

При этом серии опытов, аналогичные приведенным в примере 1,. проводят после предварительной выдержки образцов, необходимой для набора прочности бетона перед тепловлажностной обработкой. Тепловлажностную обработку проводят в специальной камере по режиму: 2 ч подь.

Таблица 2

Характеристика образцов бетона при затворении его на различных водах после тепловлажностной обработки по режиму 2 — 6 — 2.

Поверхность влажная, медленно просыхающая, с темными пятнами, с трещинами и сколами.

Сухая смесь цемента с заполнителями, затворенная на первичном осадке до

Ь/ = 0,6.

Поверхность светлосерая, однородная, ; быстро просыхающая, трещины и сколы отсутствуют. Сухая смесь цемента с заполнителями, затворенная дддодрдвдной водой до Ь(Ц=

:= 0,2 с последующим введением первич пто осадка до

Й ; — 0,6.

1l,2

Сухая. смесь цемента с заполнителями, затворенная осветленной водой от первичного осадка до Ь/Ч,=

= 0,2 с последующим введением первичного осадка до g$= 0,6.

То же

12,1

Сухая смесь цемента с заполнителями, затворенная

BoQoBpoBogHoA Водой до Ьу Q .= 0,6.

То же

106

При приведенных в таблицах данных видно, что после тепловпажностной обработки прочностные характеристики образцов, за исключением бетонных кубов, приготовленных иэ недостаточно (менее

2,5% влажности) предварительно увлажненной бетонной смеси, не уступают стандартным образцам.

Приведенные выше пределы влажности бетонной смеси перед введением первичного осадка являются оптимальными для бетона, характеризующегося водоцементным,отношением от 0,4 до 0,6.

При меньшем водоцементном отноше: нии, например равном 0,3, количество первичного осадка, которое может быть утилизировано путем введения его в сос7 9 ем температуры до 100 С„6 ч пропа» .ривание при 100 С и 2 ч охлаждение образцов. После тепловлажностной обработки образцы испытывают и оценивают.18278 3 по вышеописанной методике согласно

ГОСТ 10180-67.

Результаты испытаний приведены в табл. 2. тав бетона, оказывается весьма ограниченным (в 4 раза меньшим, чем при водоцементном отношении, равном 0,6).

ls При большем водоцементном отношении, ! например 0,7, наряду с уменьшением прочности бетона (что закономерно для любого состава бетона с повышением. водоцементного отношения) увеличивается у время его твердения.

Таким образом, технологическими и технико-укономическимн преимуществами предложенного способа являются отсутствие термических процессов, предотвращение каких бы то ни было сбросов осадка промывных вод в водоемы за счет полной его утилизации, а также компактность и экономичность

9 918278 10

Ф о р м у л а -и з о б р е т е н и я Источники информации, Способ обработки осадка промывных принятые во внимание при экспертизе вод фильтровальных сооружений станций очи,и воды, отличающийся 1 Водоснабжжие и нитарная техни-. тем, что, с,целью упрощения и удешевления 5 ка 1-97 4 1 с. процесса и предотвращения загрязнения водоемов осадок смешивают с предва тельно увлажненной до влажности 2,53 5% бетонной смесью в количестве

1 обеспечивающем водоцементное Отношение 1О

: 0,4-0,6. ПНИИАКХ, 1974.

Составитель Г Лебедева

Редактор Н. Ксляда Техред А. Ач . Корректор М. Коста

Заказ 2032/29 Тираж 980 Подписное

ВНИИПИ Государей венного комитета СССРпо делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП .Птаент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4