Способ обработки осадков Советский патент 1990 года по МПК C02F11/14 C02F103/00 C02F103/34 

Изобретение относится к обработке промьшшенных сточных вод или отстоя сточных вод и может быть использовано при гравитационном сгущении осадков, образующихся при физико-химической очистке природных и сточных вод, а также в химической технологии и при обогащении полезных ископаемых.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса обработки осадка.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема управления, реализующая способ; на фиг. 2 - графические зависимости по стадиям обработки.

Система, реализующая предлагаемьй способ (фиг. 1), включает сгуститель 1, снабженный стержневой мешалкой 2

с приводом 3 вращения и системой подачи осадка и раствора ПАА, выполненной в виде двух телескопических труб, из которых верхняя 4 соединена со смесительным лотком 5 и выполнена неподвижно, а нижняя 6 - подвижная, переходит в тангенциальные распределительные трубы 7 и соединена со стержневой мешалкой 2. Сгуститель снабжен также трубопроводами подачи исходного осадка 8 и раствора полиакриламида 9, патрубками отвода осветленной части жидкости 10 и сгущенного осадка 11. Сгуститель оборудован проточным датчиком 12 коррек-, ций дозы полиакриламида с регулятором -13, выход которого через микропроцессор 14 системы автоматического

Од 00

со

ел

управлеи-иЯэ (МПАСу) подсоединен к приводу 15 задвижки 16 на трубопроводе 9 флокулянтао Проточные датчики 17 отстоявшейся части жидкости, уста.нов- ленпые на уровне сливных патрубков 10, через регулятор 18 и МПАСу 14 соединены с приводом 19 задвижки 20„ Непроточный датчик 21 сгущенного осадка через регулятор 22 и МПАСу 14 подсоединен к приводу 23 задвижки 24 на трубопроводе 11 сгущенного осадка. Сгуститель снабжен нижним 25 и верхним 26 сигнализаторами уровня. Верхний сигнализатор уровня через l-ITIACy подсоединен к приводам 15 и 2/ принадлежащим соответственно задвижкам

16и 28 на грубопроиодах пэдачч флоку лянта 9 и исходного осадка 8, Проточ- 1ГЫЙ датчитс 12 коррекции дозы П, и датчик 17 отстоявшейся части лшдкости

17снабжены трубками нодачи 29 и отвода 30 исследуемого осадка.

Процесс обработки осадка по предлагаемому способу,, заключается в следующем о

Прелоде чем пристунить к обработке осадка с помощью лабораторного ро тационного вискозиметра,строится график кривых течения осадка по стадиям его обработки и определяются критические значения предельного напряже™ НИН сдвига и скорости деформацииj характеризующие ее предел текучести.

В качестве примера берз т осадки сточных вод гальванических произ- . -водстВд кривые течения но стадиям обработки которого,, представлены на диаграмме (фиг, 2) где кривая 1 характеризует зависимость предельного напряжения сдвига осадка от градиента скорости сдвига для исходного осадка кривая 2 осадка, обработанного одно дозой ПА. в количестве 0,4 мас,%. от содержания сухого вещества, кривая 3 - фильтрата, кршзая 4 - сгущенного осадка о Эти кривые служат основой для кртлтерия автоматического регулк:рова НИН процесса обработки осадков на устакозквд схема которой представлен на фиг, К Причем в кривой течения осадка используе1 ся аномальный участок 5 характеризующий предел теку чести осадка и наблюдаемый в интерза ле градиента скорости сдвига 3

10 Со

При этом предел теку тестк для исходн го осадка аэавен 3 дин/см s для фильт ;рата 1 днн/см э неходкого осадка обработанного, дочой ПМ з количестве

5

0

5

0

5

0

5

0

054 мас.%, 50 дин/см и сгущенного осадка 80 диь:/см .

С учетом этих данных последовательность операций по обработке осадка следующая. Исходный осадок через трубопровод 8 и открЕлтую задвижку 28 поступает в смесительньп лоток 5, Сюда же но трубопроводу 9 через от4 крытую задвижку 16 направляется раствор полиакриламида. Сфлокулированная суспензия из смесительного лотка 5 через верхнюю неподвижную трубу 4 и подвижную трубу 6 поступает в распределительные трубь 7 и далее - в сгуститель 1. Коррекция дозы нолиакрил- амида осуществляется с помощью проточного датчика 12, выполненного по типу ротационного вискозиметра, исследуемая суснензия в рсоторый поступает через трубку 29 и сливается через трубку 30. Двигатель постоянного тока датчика 12 имеет систему стабилизации угловой скорости, что позволяет достигнуть постоянства градиента скорости сдвига сфлокулированной суспензии в кольцевом зазоре в интервале 3-10 с а При обработке осадка оптимальной дозой, полиакриламида предел текучести осадка равен 50 дин/см Отклонение от оптимальной дозы снижает, величину предела текучести осадка и ток якоря на валу двигателя. Сигнал о величине потребляемого тока поступает на регулятор 13 и далее в МПАСу 14, где сравнивается с заданием. При отклонении сигнала от выбранного значения посредством привода 15 и задвижки 1 б меняется расход полиакриламида по заданному закону регулирования При заполнении сгустителя 1 сфлокулированной суспензией сигнализатор 26 зфовня осадка через МАСу подает команду на привод 15 и 27 двигателей., закрывает задвижки 8 и 9 и прекращает подачу осадка и полиак- рапаьшда в смесительньм лоток 5, После заполнения сгустителя Сфлокулированная суспензия отстаивается при медленном перемешивании стержневой мешалкой 2 вращаемой при пoмoщIi привода 3,

Слив отстоявшейся части жидкости осуществляется откры7: ием задвижек 20 по команде проточных датчик.ов 17 (конструктивно аналогичных датчику корректировки дозы полиакриламида), устанавливаемых на одном уровне с задвияасами.. При снижении грани5

цы раздела фаз осадка ниже подающих патрубков 29 через датчик 17 проходи чистая вода и сопротивление на валу двигателя, а соответственно, и по- требллемый ток уменьшаются на определенную величину, соответствующую пределу текучести жидкости, равную 1 дин/см Сигнал о величине тока через регулятор 18 поступает в микропроцессор 14 и сравнивается с заданием. При достижении величины задания МПАСу дает команду на привод 19 двигателя и открывает задвижку 20. Таким образом, по мере отстаивания сфлокулированной суспензии происходи последовательное (сверху вниз) открытие задвижек 20 по команде МПЛСу 14, Микропроцессор АСУ настроен таким образом, что позволяет определить момент окончания операции слива отстояшейся части жидкости и дает команду на закрытие задвижки 20 и подачу новой порции осадка и раствора полиак- риламида в смеситель 5 и далее - в сгуститель 1„ При этом, если в течении 5-6 мин после открытия верхней задвижки сигнал на открытие следующий отсутствует, микропроцессор чере приводы 15, 19 и 27 двигателей даёт команду на закрытие верхних задвижек 20 и открытие задвижек исходного осадка 28 и раствора полиакриламида 16, Цикл обработки осадка заканчивается при достижении уровнем сгущенного осадка непроточного датчика 21, установленного на определенной высоте сгустителя 1« Конструктивное отличие датчика 21 сгущенного осадка от Датчиков коррекции дозы полиакриламида 12 и отстоявшейся части жидкости 17 заключается в способе подачи осадка в Кольцевой зазор. Если в датчиках 12 и 17 дно выполнено глухим и исследуемая жидкость поступает через трубки 29, то в датчике 21 зазор мезеду коаксиальными цилиндрами остается открытым для свободного заполнения кольцевого зазора исследуемой сус-- пензией. При достижении уровня сгу1895

щенного осадка датчика 21 осадок бес- препятственно входит в кольцевой зазор датчика 21, при этом предельное , напряжение сдвига в кольцевом зазоре становится равным 80 дин/см, а ве-- личина тока 5 необходимого для вращения внутреннего цилиндра, увеличивается,- Сигнал о величине тока по10 ступает на MIIACy 14 и сравнивается с заданием. При достижении величины задания регулятор через привод 23 двигателя дает команду на удаление сгущенного осадка через трубопровод

5 11 и задвижку 24. После освобождения сгустителя от осадка, сигнализатор 25 уровня через ШАСу 14 дает команду приводам 23, 27 и 15 двигателей на закрытие задвижки 11 и открытие задви жек 16 и 28, При этом в сг уститель 1 вновь поступает исходный осадок и ,раствор полиакриламида, а цикл обработки осадка повторяется. Формула изобретения

5

Способ обработки осадков, включаю- 1ЦИЙ введение в них оптимальной дозы полиакриламнда в количестве 0,1 - 0,4 мас.% по отношению к сухому веществу осадка, гравитационное сгущение сфлокулированного осадка при медленном перемешивании и удалении выделившейся воды и осадка через 2-15 циклов сгущения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффектив ности процесса обработки осадков,

определяют зависимость предела напряжения сдвига сфлокулированного осадка от изменений скорости в диапазоне 3-10 деформации, находят-по полученной зависимости значения предела текучести сфлокулированного осадка, при которых значение предела напряжения сдвига с изменением скорости деформации имеет постоянную величину, а подачу опт1-шальной дозы полиакриламида и удаление выделившейся воды и осадка осзта,ествляют в зависимости от полученных значеппй предела текучести Q сфлокулированного осадка.

0

0

5

Изобретение касается обработки промышленных сточных вод или отстоя сточных вод и может быть использовано при гравитационным сгущения осадков, образующихся при физико химической очистке природных и сточных вод, а также в химической технологии и при обогащении полезных ископаемых. Целью изобретения является повышение эффективности процесса обработки осадков. Способ обработки осадков заключается в дозировании оптимальной дозы флокулянта (полиакриламида), определяемой по величине предела текучести осадка, определяемого по снятой предварительно зависимости предела напряжения сдвига сфлокулированного осадка от изменений скорости в диапазоне 3-10 с^-1 его деформации при условии постоянства этой зависимости. По полученной величине предела текучести также осуществляют регулирование расхода выделившейся воды и осадка. 2 ил.

W ZO 30 fO 50 60 70 80 30 Wti Предельное напряжение cffBusa, gun/en

faz.2