Способ обезвоживания шламов Советский патент 1988 года по МПК C02F11/14 C02F103/00 

со

00

а СП

;о

4;:

Изобретение, относится к способа обработки шламов, образуюпщхся при очистке природных и сточных вод, и ожет быть использовано на станциях с водоподготовки и биохимической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод,

Цел-ь изобретения - снижение дельного сопротивления фильтрации ламов и их обеззараживание,Ю

В пшам вводят кислоту до получения рН 4,0-4,5, перемешивают 5 мин, затем вводят магнийсодержапще минеалы (МСМ), например доломит, вермикулит, асбест или их смесь, дисперс- 15 ностью 15-50 мкм в количестве 0,5- 0,8 г MgO на 1 г органического веества пшама, перемешивают 5 мин, затем снова вводят кислоту до рН 2,0- 2,5, снова перемешивают 5 мин и пос- 20 е этого подщелачивают изве стью до рН 1 1,5-12,.0,.

Проведение процесса вьщелачивания ионов магиия при рН 4,0-4,5 обусловлено т.ем, что при более низких рН25 значительная ч-асть удаляемых растворимых органических веществ переходит в нерастворимое состояние за счет образования димеров, коэффициент диффузии которых практически равен нулю, 30 В силу этого и стерИческих факторов такие органические вещества не могут проникать в поры,модифицированных МСМ. , -, , .

При рН 4,0-4,5 происходит выделение ионов магния в раствор, образование модифицированных МСМ и заполнение пористого каркаса органическими веществами.

После перемешивания вводят кисло- 40 ту до рН -2,0-2,5 с целью образования гидрофобных структур, при этом высо- комолекулярные органические соединения переходят в Н-форму и образуют друг с другом димерные ассоциаты за 45 счет водородных связей. Димерные ассоциаты, которые образуются в по- ровом пространстве модифицированных МСМ, остаются в них благодаря сорб-i НИИ и не могут диффундировать обрат- но в раствор при последующих опера- циях, проводимых со шламом. После достижения рН 2,0-2,5 шлам перемешивают и вводят известь до обеспечения рН в пределах 11,5-12,0, При таких рН образуется гидроксид магния и про- исходит коагуляция. При этом под действием гидроксида магния в нерастворимое состояние переходят органические вещества с молекулярной мас- с ой гораздо меньшей, чем при обработке шламов только кислотой о Это обусловлено тем, что при коагуляции гидроксидом магния протекают процессы поликонденсации и образуются ме- таллоорганические полимерные структуры

C ,Mg-0-Mg-O-Mg

О

О

О

Ч

X

с - R,

на поверхности которых органические BeoiecTBa удерживаются гидрофильными функхщональными группами, а гидрофобными радикалами повернуты в сторону жидкости В силу гидрофобности поверхности таких структур обладают незначительным удельным сопротивлением,

Дисперсность частиц более 50 мкм не обеспечивает эффективного обезвоживания , так как при повышении крупности частиц площадь поверхности раздела фаз уменьшается и как следствие не обеспечивается сорбция мелких шламовых частиц Дисперсность частиц ниже. 15 мкм приводит к увеличению сопротивления жидкости, проходящей через них.

Все это обеспечивает резкое снижение удельного сопротивления фильтрованию обезвоживаемых и уменьшению их объема по сравнению с известными методами, .

Фильтрат, образующийся при исполь зовании предлагаемого способа, содержит значительно меньше взвешенных веществ.

Последовательная обработка шламов кислотой до рН 2,0-2,5 и щелочью до рН 11,0-12,0 обеспечивает полную де- гельминтизацию и отмирание патогенной микрофлорыо

Пример 1, Смесь избыточного активного ила и шлама после метан- тенков влажностью 95,5% в количестве 1 л обрабатывают концентрированной серной кислотой и известью по известному и предлагаемому способам, включая введение МСМ,

Результаты влияния способа последовательности обработки шлама кислотой и дисперсности частиц на удельное сопротивление шлама приведены в табл.).

Пример 2. DInaM после метантанков влажностью 97% обрабатывают концентрированной серной кислотой до получения разных рН, перемешивают в течении 5 мин, добавляют 25 г/л асбеста (0,6 г MgO на 1 г органического вещества), дисперсностью частиц 25-35 мкм, затем снова обрабатывают кислотой до рН 2,0, перемешивают 5 мин и обрабатывают известью до рН 11,5.,

Результаты влияния рН шламов (после первой стадии обработки кислотой), на удельное сопротивление шламов приведены в табл. 2 о

Пример 3, Шлам после метан- тенков влажностью 96% (содержание органических веществ 25 г/л) обрабатывают концентрированной серной кисл той до рН 4,0, перемешивают в течении 5 мин, добавляют разные дозы сме си вермикулита и доломита (дисперсность частиц 35-50 мкм), перемешивают в течении 5 мин, затем снова обрабатывают серной кислотой до рН 2,3, перемешивают 5 мин, добавляют известь до рН 11,0,

Результаты влияния весового соотношения MgO органического вещества шлама на удельное сопротивление шлама приведены в табл.З,

П р и м е р 4. DlnaM после метантенков влажностью 95% обрабатывают концентрированной серной кислотой до рН 4,3, перемешивают в течение 5 мин, добавляют доломит, вермикулит, отходы обогащения асбеста в ко- личестве 20 г/л (0,5 MgO на 1 г органического вещества) с дисперсность частиц 35-50 мкм, перемешивают в течение 5 мин, затем снова обрабатывают серной кислотой до рН 2,5, перемешивают 5 мин, обрабатывают известь до получения различных рН.

0

5

5

0

5

0

Результаты влияния рН шламов на удельное сопротивление осадка и количество взвешенных веществ в фильтрате приведены в табл,4,

Положительный эффект от использования предпагаемого способа обработки шламов заключается в снижении удельного сопротивления, применении дешевых природных магнийсодержащих минералов, а также получении обеззараженных шпамов, пригодных для ис- польз ования в качестве удобрения на сельскохозяйственных полях

Формула изобретения

1„ Способ обезвоживания шламов, включающий обработку кислотой до рН 2,0 - 2,5 с последующим подщела- чиванием известью, о тличаю- щ и и с я тем, что, с целью снижения удельного сопротивления фильтрации шламов и их обеззараживания, предварительно шлам обрабатывают кислотой до рН 4,0-4,5, перемешивают, вводят магнийсодержаш 1й минерал и снова перемешивают.

2,Спо соб по п,1, отличающий с я тем, что в качестве магний содержаще го минерала вводят вермикулит, доломит, асбест или их смесь с дисперсностью частиц d 15- 50 мкмо

3,Способ по пп,1 и 2, отличающий ся тем, что магнийсо- держащие NoiHepanH вводят в количестве 0,5-0,8 г MgO/r органического вещества шлама,

4,Способ по п,1,0 тли ч аю- щ и и с я тем, что, с целью повышения качества фильтрата, подщелачи- вание ведут до рН 11,5-12,0,

Изобретение относится к способам обработки шламов (Ш), образующихся при очистке природных и сточных вод, и позволяет снизить удельное сопротивление фильтрации DI с одновременным их обеззараживанием путем введения в DI кислоты до рН 2,0- 2,5,перемешивания, введения магний- содержащих минералов (МСМ) с дисперсностью частиц мкм в количестве 0,5-0,8 г MgO на 1 г органического вещества Ш, перемешивания, введения кислоты до рН 2,0-2,5 и подщела- чивания известью до рН 11,5-12,0, В качестве МСМ используют вермикулит, доломит, асбест или их смесь. 3 з.п. ф-лы, 4 табл. S 9 (Л

Известный (обработка кислотой до рН 2,1 перемеяивание воздухом Я течеяие 15 нии, обработка известью до рН 8.0)

Таблица

А.3,15 1,8-10

Предлагаемый:

Продолжение табл.}

Таблица2