Способ обработки осадков Советский патент 1986 года по МПК C02F11/14 C02F103/00 

Изобретение относится к очистке воды, а именно к гравитационному сгущению осадков, образующихся при физико-химической очистке природных и сточных вод, и может быть использовано также в химической технологии и при обогшцении полезных ископаемых .

Цель изобретения - повышение степени сгущения и уменьшение удельного сопротивления осадков фильтрованию.

Способ осуществляют следующим образом.

В исходный осадок, напускаемый в сгуститель, вводят полиакриламид в количестве от 0,1 до 0,4 мас.% по отношению к сухому веществу осадка и сгущают при медленном механическом перемешивании. После окончания цикла сгущения удаляют выделившуюся воду. Затем осуществляют напуск в сгуститель новой порции исходного осадка, обработанного тем же количеством полиакриламида, и повторяют цикл гравитационного сгущения. Сгущенный осадок от 2-15 циклов сгущения последовательно накапливают.

После завершения последнего цикла сгущения удаляют выделившуюся воду и затем удаляют сгущенный осадок.

При уменьшении количества вводимого в осадок полиакриламида менее 0,1 мас.% снижается степень сгущения осадка вследствие того, что при этом количество полиакриламида недостаточно для связывания частиц осадка в прочные структурные образования с выделением ранее защемленной структурой осадка воды.

Превьш1ение количества вводимого в осадок полиакриламида более 0,4мас.у также снижает степень сгущения осадка за счет стабилизации частиц осадка вследствие повьш1ения их агрегативной устойчивости поскольку при указанных дозах полиакриламида адсорбция макромолекул флокулянта на частицах осадка существенно увеличивает заряд поверхности частиц и усиливает электростатические силы отталкивания между частицами.

При уменьшении количества вводимого в осадок полиакриламида менее О,Г мас.% повьш1ается удельное сопротивление осадка фильтрованию, поскольку образуются агрегаты сфлокулированного осадка малой механической прочности.

Превышение количества вводимого в осадок полиакриламида более 0,4мас также повьш1ает удельное сопротивление осадка фильтрованию вследствие стабилизации осадка, приводящей к уменьшению механической прочности его агрегатов и повьш1ению теп самым снижаемости осадка.

Влияния числа циклов сгущения с последовательным накапливанием сгущенного осадка на степень сгущения осадка, изменение удельного сопротивления осадка фильтрованию и содержание взвешенных веществ в вьщелившейся при сгущении осадка воде приведены в тавл. 1.

Таблица 1

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ путем введейия в них полиакриламида, гравитационного сгущения при медленном механическом перемешивании и удаления выделившейся воды, отличающийся тем, что, с целью повышения степени сгущения и уменьшения удельного сопротивления осадков фильтрованию, сгущенный осадок последовательно накапливают и удаляют через 2-15 циклов сгущения. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полиакриламид вводят в количестве от 0,1 доО,4мас.% с по отношению к сухому веществу осад.ка. (Л

60

100

110

114

115

50 50 50 50 50 Последовательное накапливание сг щенного осадка от 2-15.циклов сгуще ния и введение полиакриламида в количестве от 0,1 до 0,4 мас.% при ци лической обработке осадков и сгущении их медленным механическим пере мешиванием обеспечивает повьшение концентрации сгущенного осадка в 1,25-1,9 раз и снижение удельного сопротивления осадка фильтрованию в 3-7,5 раз за счет сочетания следукидих факторов: относительно легкого удаления свободной воды ранее защемленной структурой осадка из последовательных тонких слоев сгущенного осадка в связи с незначительным сопротивлением фильтрованию зависящим от толищны слоя осадка; постепенного наращивания движущей силы процесса фильтрования по мере увеличения гидростатического давления вышележащих слоев сгущенного осадка на нижележащие, которое способствует более глубокому удалению свободной воды из слоя осадка при наименьшей деформации структуры слоя; достижения значительного конечного гидростатического давления, которое приводит к деформации структуры осадка, сопровождающейся переходом части воды, связанной в хлопьевидных структурах осадка в свободную воду, удаляемую фильтрацией через поровое пространство слоя сгущенного осадка;. образования слоя сгущенного осадка высокой пористости состоящего из компактных сфлокулированных агрегатов повышенной механической прочности, что способствует незначительному уменьшению пористостости слоя сгущенного осадка при росте гидростатического давления,определяемо го- числом последовательных циклов сгущения осадка. Данные, свидетельствующие о преимуществах способа обработки осадков по сравнению с известным, приведены в табл. 2. 71 Пример. Осадок гальваничес кого производства исходной концентра цией 10 г/л циклически обрабатывают предлагаемым способом с введением по лиакриламида в количестве 0,1 мас.% по отношению к сухому веществу осадка, сгущают при последовательном накапл1гаании сгущенного осадка и удаля ют его после двух циклов сгущения.Про должительность каждого цикла сгущения 0,3 ч. Линейная периферическая скорость вращения перемешивающего устройства 0,1 м/с. При этом достигавмая концентрация сгущенного осадка 100 г/л, удельное сопротивление осад ка фильтрованию 7.10°см/г. П р и м е р 2. Процесс ведут аналогично примеру 1 с введением в осадок полиакриламида в количестве 0,25 мас.% при последовательном накапливании сгущенного осадка и удалении его после 7 циклов сгущения. При этом концентрация сгущенного осадка 115 г/л, удельное сопротивление осадка фильтрованию 410 см/г. П р и м е р 3. Процесс ведут аналогично примеру 1 с введением в осадок полиакриламида в количестве 0,4 мас.% при последовательном накапливании сгущенного осадка и удалении его после 15 циклов сгущения. При этом концентрация сгущенного осадка ПО г/л, удельное сопротивление осадка фильтрованию 5 10 см/г. 40 - 8 Приме р 4. Процесс ведут аналогично примеру 1 с введением в оса-док полиакриламида в количестве 0,06 мас.% при удалении сгущенного осадка после каждого цикла сгущения. При этом концентрация сгущенного осадка 30 г/л, удельное сопротивление осадка фильтрованию 510 см/г. Приме р 5. Процесс аналогично примеру 1 с введением в осадок полиакриламида в количестве 0,6 мас.% при последовательном на- капливании сгущенного осадка и удалении его после 19 циклов сгущения. При этом концентрация сгущенного осадка 85 г/л, удельное сопротивление осадка фильтрованию 1010 см/г. Предлагаемый способ обработки осадков по сравнению с известным обеспечивает увеличение степени сгущения осадка от 60-80 до 100-115 г/л, т.е. в 1,25-1,9 раза, и уменьшение удельного сопротивления осадка от .20 MCf -30-1 о до . - 7-10°см/г, т.е. в 3,0-7,5 раз за счет образования слоя сгущенного осадка высокой пористости, состоящего из компактных агрегатов повьшенной механической :прочности при постепенном увеличении гидростатического давления вышележащих слоев сгущенного осадка на нижележащие, способствукяцем более глубокому удалению свободной воды из слоя осадка при наименьшей деформации структуры слоя.