Способ осветления маломутной воды Советский патент 1985 года по МПК C02F1/52 C02F1/52 C02F101/00 C02F103/06 

:о

4

:л :л

1

Изобретение относится к способам очистки природных вод, преимущественно маломутных вод шахтных колодцев.

Известен способ очистки воды от взвешенных примесей, заключающийся,в добавлении к ней коагулянта (флокулянта) и периодическом осаждении коагулированной взвеси по циклам: подача воды в отстойник - отстаивание - отвод очищен.ной воды ц .

Недостаток способа состоит в том что процессы хлопьеобразования и осаждения коагулированной взвеси при обработке маломутньгх (до 100 мг/л взвешенных примесей) вод протекают медленно, производительность отстойника резко снижается, а очищенная вода содержит значительные остаточные количества взвеси.

Известен способ интенсификации процесса непрерывной очистки маломутной воды путем добавления к ней минерального замутнителя (глины, карбонат кальция, кварцевый песок, цемент и др.) 21,

Реализация способа приводит к экономии реагентов и ускорению осветления, однако минеральньш замутнитель используется однократно, вследствие чего требуются его большие количества о Увеличение дозы замутнителя, необходимое для интенсификации отстаивания 5, возможно лишь до некоторой предельной ве- личины (от до 2 г/л в зависимости от вида замутнитапя), которая не приводила бы к повьшёнию расхода коагулянта (флокулянта) и не вызывала бы существенного увеличения объема осадка,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ осветления маломутной воды, включающий введение минерального замутнителя, сернокислого алюминия и полиакриламида с последующим отделением образующегося осадка. Для интенсификации отделения взвешенных примесей к обрабатьшаемой воде добавляют до 2 г/л мнкропеска с размером частиц 20-100 мкм. Отработавший микропесок подвергают регенерации путем отделения от коагулированной взвеси в гидроциклоне. Остаточное содержание взвешенных веществ согласно известному способу

345512

составляет 8-12 мг/л после 1-1,5часопого отстаивания Гз .

Недостатками известного способа являются невысокая степень осветления и повышенная продолжительность процесса осветления.

Цель изобретения - повьшгение степени осветления и сокращение продолжительности процесса. 10 Поставленная цель достигается тем, что согласно способу осветления маломутной воды, включающему введение минерального замутнителя, сернокислого алюминия и флокулян15 та с последующим отстаиванием, в качестве минерального замутнителя используют смесь фильтр-перлита и дробленого кварцевого песка, взятых в соотношении 2:1-1 :1. 0 Замутнитель вводят в количестве преимущественно 7-10 г/л.

После отстаивания производят взмучивание осадка.

Сущность предлагаемого способа 5 состоит в следующем.

В отстойник периодического действия перед пуском его в работу добавляют большие количества минерального замутнителя определенного 0 состава. При подаче в отстойник

|Воды, обработанной коагулянтом (флокулянтом), замутнитель взмучивается, а после прекращения подачи воды происходит отделение коагулированной взвеси в осадок. В результате быстрого роста хлопьев взвеси и консолидированного осаждения достигают высокой скорости осветления воды, . резкого улучшения ее качества и снижения потребности в реагентах.

Все последующие операции по обработке воды в режиме заполнение отстойника водой - отстаивание опорожнение осуществляют со взмучиванием и использованием всего обьема ранее накопившегося осадка. При этом взмучивание осадка достигают или подачей воды снизу вверх или размывом струей воды5 подаваемой сверху вниз.

Через 10-15 циклов отстаивания производят частичное удаление накопившегося осадка. Причем связанная с удалением части осадка постепенная 5 замена суспензии замутнителя на суспензию коагулированной взвеси, вследствие перекристаллизации и уплотнения взвеси, на результаты даль3

нейшей очистки воды отрицательного влияния не оказывают.

Пример 1.В отстойник высотой 1 м и полезным объемом 10 л помещают 80 г (8 г/л) минерального замутнителя: .бентонит, фильтр-перлит, дробленый кварцевый песок, а также их смеси в различных соотношениях.

Сверху вниз в отстойник заливают речную воду с температурой 13 С и содержанием взвешенных веществ 89,6 мг/л. В ходе заполнения отстойника к,воде добавляют 40 мг/л сернокислого алюминия и 0,7 мг/л ПАА.

Результаты обработки воды, содержащей 89,6 мг/л взвешенных веществ, разными замутнителями при дозе ул сульфата алюминия 70 мг/л и дозе ПАА 0,7 мг/л приведены в табл. 1.

В табл. 2 приведены результаты обработки воды, содержащей 89,6 мг/л взвешенных веществ, замутнителями разного состава при дозе замутнителя 10 г/л, дозе сульфата алюминия 40 мг/л и дозе ПАА 0,7 мг/л.

Из данных, приведенных в табл. 1 и 2 следует, что применение в качестве замутнителя глин (каолин, бентонит) , фильтр-перлита и дробленого кварцевого песка в разных количествах не позволяет добиться повьШ1ения степени очистки воды в течение приемлемого промежутка времени. Коагуляция и осаждение частиц глины протекают медленно. Фкпътрперлит осаждается быстрее, но часть его всплывает на поверхность отстоенной воды, ухудшая ее качество. Дробленый кварцевый песок осаждается раньше, чем завершается процесс коагуляции.

Применение смесей глины и фильтрперлита-, глины и дробленого кварцевого песка в разных пропорциях не обеспечивает повышения степени осветления воды. Это возможно лишь при использовании смеси фильтр-перлита и дробленого кварцевого песка в соотношении 2:1-1:1.

Пример 2. В отстойник той же конструкции помещают различные количества замутнителя - смеси фильтр-перлита и дробленого кварцевого песка в соотношении 1:1. Снизу вверх отстойник заполняют речной водой с содержанием 89,6 мг/л взвешенных веществ и температурой

34551, 4

13С. Входе заполнения отстойника к во.де добавляют 40 мг/л сульфата алюминия и 0,7 мг/л ПАА.

Результаты очистки воды в зависимости от дозы замутнителя представлены в табл. 3.

Анахшз данных табл. 3 показывает, что наиболее эффективно процесс осветления идет при дозах замутни0 теля 7-10 г/л. При добавлении замутнителя в количестве менее 7 г/л из-за отсутствия эффекта консолидированного осаждения взвеси не повышается степень осветления воды даже

5 при длительном отстаивании. При добавлении замутнителя в количестве более 10 г/л процесс консолидированного осаждения взвеси замедляется из-за чрезмерно стесненных условий,

0 осаждения, что также отражается на степени осветления воды во времени. , Таким образом, применение в качестве замутнителя смеси фильтр-перлита и дробленого кварцевого песка

5 в соотношении 2:1-1:1 в количестве 7-10 г/л позволяет снизить остаточное содержание взвеси в маломутной воде с 8-12 мг/л (по известному способу) до 2,6-3,0 мг/л, при этом

0 сократив время процесса с 1 ,5-2 ч до 30 мин.

Пример 3. Аналогичен примеру .1, но в качестве флокулянта используют ПАА, ВА-2, ПДМАЭМА, ПВС,

пэи.

в табл. 4 представлены результаты обработки воды, содержащей 89,6 мг/л взвешенных веществ, замутнителем фильтр-перлит - дробленый кварцевый песок (10 г/л) в соотношении 1:1, разными флокулянтами при дозе сульфата алюминия 40 мг/л.

Из табл. 4 следует, что оптимальная доза флокулянта составляет 1-1,5 мг/л и наиболее эффективным является ПАА, но и при использовании других флоку-. лянтов могут быть Лолучены удовлетворительные результаты по качеству оснетленной воды.

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в повышении производительности водоочистной установки в 3-4 раза, сниженин остаточной концентрации взвеси в отстоенной воде в 5-10 раз, снижении расхода коагулянта в 2,5 раза и расхода флокулянта на 30%. Показатель 1 I Остаточное содержание взвеси, мр/л, в воде через.мин 522,1 1518,2 3016,3 Показатель Остаточное содержание взвеси, мг/л, в воде через 15 шн 1ФИ использовании замутнителей: Каоли :фШ1ьтр-пер14,2 12,7 лит18,2 Дробленнь каолин: 12,4 13,0 кварцевый песок 18,1 Фильтр-перлит:дробленный кварцевый пе8,1 3,7 сок14,0

Доза замутнителя, г/л Показатель 0,5 Ь.О |з,0

Остаточное содержание взвеси, мг/л, 3 воде через, мин

5

15

30

ТаблицаЗ

7,0 4,0 3,8 4,9 7,1 6,2 3,2 2,7 4,2 6,8 5,8 3,0 2,6 4,0 6,1 Бентонит Фильтр-перлит Дробленый кварцеДоза замутните я, г/л 5 10 I 20 1 2 I 10 I 20 I 1- 2 I 10 Ьо 21,8 16,5 18,3 17,0 17,2 14,8 16,1 27,5 30,5 25,7 23,9 17,4 11,9 12,1 14,3 14,3 12,0 10,4 27,1 25,7 22,2 22,4 12,1 8,2 9уЗ °П,1 10,4 8,7 9,1 21,2 19,3 20,3 18,7 В-т-ТМНННх М--JM -V«M IW-«. ««, ,« .М.«. .....« Соотношение компонентов ---г-т-г-:1 10:1 I 5:1 1:1 0,5:1 0,2:1 0,1:1 1134551 Таблица1 (вый песок ,Таблица2 0,2 Т1,9 12,3 1,0 15,8 18,1 6,7 12,1 5,0 J7,0 riO,o|l5,,0

Показатель

Остаточное содержание вэвери в воде, мг/л, через 0 мин отстаивания Ш)и обваботке воды

Таблица 4

Доза флокулянта, мг/л 0,3 1 0,5 I 0,7 Tl,0 I 1,5 I 2,0

Ь СПОСЮБ ОСВЕТЛЕНИЯ МАЛОМУТНОЙ ВОДЫ, включающий введенце минерального замутнителя, сернокислого алюминия и флокулянта с последую-, щим отстаиванием, отличающ и и с. я тем, что, с целью, повьшения степени осветления и сокращения продолжительности процесса, в качестве минерального замутннтвля используют смесь фильтр-перлита и дробленого кварцевого песка, взятых в соотношение от 2:1 до 1:1. 2.Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что замутнитель вводят в количестве 7-10 г/л. 3.Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что после отстаивание производят взмучиьание осадка