Подготовка осадков к механическому обезвоживанию

Основным приёмом подготовки осадков к механическому обезвоживанию является введение электролитов (коагуляция). При этом большое значение имеет:

· правильное определение дозы реагента;

· способа приготовления;

· способа введения реагента в осадок;

· способа смешения реагента с осадком;

· В качестве химических реагентов для коагуляции применяют:

· хлорное железо (FeCl₃);

· сернокислое окисное железо Fe₂(SO₄)₃;

· хлорированный железный купорос;

· хлоргидрид алюминия и др.

В зависимости от свойств осадка и типа реагента доза реагента составляет 0,5...20% массы сухого вещества осадка.

Эффективность коагулянта определяется:

величиной заряда частиц осадка (- потенциал);

концентрацией реагента;

химическими реакциями, происходящими при введении реагента;

значением рН среды;

степенью перемешивания и временем контакта с осадком;

агрегативной устойчивостью хлопьев и т.д.

Наиболее эффективным из применяемых реагентов является FeCl₃.

Доза реагента зависит: от щелочности воды (Щ), от удельного сопротивления влагоотдаче (R), поэтому для сырых осадков доза реагентов ниже, чем для сброженных, для снижения дозы реагентов для сброженных осадков их промывают. Промывку производят очищенной сточной жидкостью или технической водой. Расход промывной воды 1...5 м³ на 1м³ осадка, t уплотнения после промывки 5...20 часов. t промывки 15 - 20 минут в отдельном резервуаре с одновременной продувкой воздухом (0,5 м³/м³ промываемого осадка и воды). В процессе промывки вынос взвешенных веществ составляет от 1 до 4 г/л, что приводит к увеличению нагрузки на о.с. С целью уменьшения выноса взвешенных веществ промывку следует осуществлять 0,1 % раствором FeCl.

Для промывки осадков малоконцентрированным раствором реагента могут применяться вертикальные, радиальные или горизонтальные отстойники.

Для коагуляции осадков требуются большие дозы хлорного железа. С целью снижения расхода реагента применяется сочетание FeCl₃ и СаО. Известь уменьшает количество реагента, предотвращает загниваемость осадка, и выполняет роль присадочного материала.

Коагуляция сырых осадков FeCl₃ в сочетании с СаО позволяет сократить расход FeCl₃ в 2...2,5 раза. Особенно благоприятно сказывается применение СаО при обработке сброженных осадков. Вначале в осадок вводится FeCl₃, а затем СаО (в противном случае расход FeCl₃ увеличивается в 1,3...1,5 раза).

Для определения ориентировочной дозы коагулянта при подготовке осадка к обезвоживанию можно воспользоваться эмпирической формулой.

D = , %

D - доза коагулянта в % от массы сухого вещества осадка;

- коэффициент, зависящий от вида и химического состава

применяемого коагулянта и от типа осадка;

R = r10^-10 - удельное сопротивление осадка см/г;

p_И- влажность осадка, %;

С - концентрация сухого вещества осадка, %;

Щ- щелочность осадка, мг/л;

= 0,25 - коагуляция сброженных осадков FeCl₃ и FeCl₃+ CaO;

= 0,3 - для сырого осадка и избыточного активного ила FeCl₃+ CaO.

Улучшение обезвоживания достигается введением присадочного материала - это инертные легко фильтрующиеся вещества, которые существенно не изменяют заряда частиц осадка, но создают крупнопористую структуру (опилки, древесная мука, диатомит, шлак, зола, кремнезем и т.д.). Они вводятся в осадок в сухом виде или в виде водных суспензий. Введение присадочных материалов позволяет заменять FeCl₃ на более дешевый реагент при достаточной эффективности работы аппаратов по обезвоживанию.

В дальнем зарубежье на ряде очистных сооружений в качестве присадочного материала применяется зола, получаемая от сжигания осадков после их обезвоживания.

С целью интенсификации процесса обезвоживания осадков применяют высокомолекулярные флокулянты.

Флокулянт - электролит, диссоциирующий в воде на ионы, из-за наличия ионогенных групп. Могут быть анионные флокулянты (отрицательно заряженные) и катионные (положительно заряженные).

Сущность действия - ускорение процесса образования и повышения прочности коллоидных структур, а также связывание микрохлопьев в крупные агрегаты. Дозы флокулянта для снижения R значительно ниже, чем дозы FeCl₃. Рабочие растворы флокулянта - 0,1 - 0,2 %.

Вид и дозы флокулянта зависят:

от размеров частиц;

заряда; величины рН;

количества органического вещества, влажности;

состава осадка.

НИИ КВОВ АКХ разработан флокулянт ОКФ - полученный путём обработки 1 - 2 % водного раствора ПАА - геля в щелочной среде при t⁰ = 60 - 70 ⁰С формальдегидом с последующей стабилизацией соляной кислотой.

Опыты показали, что дозы ОКФ: 0,11 - 0,14 % массы сухого вещества позволяют получить кек влажностью р 75% без применения минеральных реагентов. Минеральные химические реагенты обычно дозируются в виде 10% растворов. Доставляются они в твёрдом виде или в виде концентрированных растворов. Т.к. они вызывают коррозию металлов, то они перевозятся в стальных барабанах, покрытых изнутри лаком этиноль, в полиэтиленовой таре, деревянных бочках, гуммированных цистернах или титановых резервуарах. Реагенты могут храниться в доставляемой таре или резервуарах с антикоррозионным покрытием, объём которых рассчитан на хранение 15 - 20 суточного запаса 30 - 45 % раствора. Резервуары рассчитывают на приготовление раствора 10 % концентрации для обеспечения 2-х суточной работы обезвоживающей установки. При этом должно быть предусмотрено не < 2-х резервуаров, один из которых служит для загрузки и приготовления раствора, а другой в это время является рабочим. Для обработки осадка применяется известь с большим содержанием СаО - негашеная комовая и молотая известь без минеральных добавок и с наименьшим содержанием MgO.

Хранение негашеной извести предусматривается в закрытом сухом неотапливаемом помещении, рассчитанном на 15 - дневный запас. При большем сроке хранения снижается активность извести и затрудняется ее приготовление. Для сохранения активности из-весть можно хранить в виде известкового теста (расход воды для увлажнения 0,7...1 м³/т) при этом происходит одновременное гашение извести. Молотая известь может загру-жаться с помощью пневмотранспорта непосредственно в резервуары, предварительно заполненные водой до нужного уровня или в бункеры типа силосной башни. (h = 15 м, d = 5...8 м) ж/б или металлические.

Схема силосной башни - склада молотой извести. 1. воздухораспределительная коробка; 2. Боковой пневмо-разгрузчик; 3. Днище силоса с пористой плиткой; 4. Пнев-монасос винтовой для перекачки материала; 5. Тру-бопровод для пневмоперекачки 6. Рукавный фильтр; 7. Вен-тилятор; 8. Цементовоз или минераловоз.

При наличии складов или хранилищ извести, или возможности получать ее с близко-расположенных складов поставщика в реагентном хозяйстве предусматривают лишь резервуары для приготовления 10% концентрации (= 1,09 г/см³). Для предотвращения оседания СаО применяют перемешивание - механическое или насосами (НП или НФ). Дозирование осуществляется с помощью винилпластовых насадок или оттарированных пробковых кранов.

Смешение коагулянта с осадком осуществляется в смесителях ершового или перегородчатого типа, или мешалкой, или гидравлический прыжок, или истечение из под щита. Контактные резервуары не устраивают т.к. время контакта достаточно 0,5...2,5 минуты, увеличение времени ведет к разрушению хлопьев. После смесителя осадок подается на фильтровальную ткань.

Дата добавления: 2014-01-11