Способ очистки воды от взвешенных веществ Советский патент 1991 года по МПК B01D39/02 

Изобретение относится к способам очистки воды от взвешенных веществ фильтрованием и может быть использовано в хозяйственно-питьевом и промышленном водоснабжении.

Цель изобретения - повышение скорости фильтрования и увеличение продолжительности фильтроцикла.

Способ осуществляют путем фильтрования воды со скоростью 2,0-6,0 м/ч через три слоя гранулированного топливного шлака - продукта водной грануляции расплава минеральной части твёрдого топлива, получаемого от сжигания мелкодисперсной угольной массы при 1400-1700°С и при раздельном золошлакоудалении, причём первый слой с размером гранул 1.2-2,0 мм и высотой слоя 200 мм, второй слой с размером гранул 0,4-1,2 мм и высотой слоя 1200- 1400 мм, третий спой с размером гранул 0,2-0,4 мм и высотой слоя 200-600 мм. Гранулы использующегося шлака имеют эквивалентный диаметр 0,55-0,72 мм и коэффициент неоднородности загрузки 2,75-4,0. Данный топливный шлзк имеет Ј- потенциал 9 мВ, что намного меньше потенциала кварцевого песка, керамзита, гранулированного доменного шлака Малый Ј - потенциал поверхности шлака приводит к эффекту быстрого прилипания частиц взвеси к частицам шлака, причём применения коагулянта или углевания воды не требуется.

О

ю со

XI

ю

Осадок задерживаемых взвешенных частиц имеет более плотную структуру и грцзеемкость загрузки увеличивается.

При загрязнениях природных вод, состоящих из мелкодисперсных частиц с размерами частиц 9-25 мкм, принимается скорость фильтрования 2 м/ч и следующий гранулометрический состав: топливный шлак крупностью 2-1,2 мм 200 мм; 1,2-0,4 мм 1200 мм; 0,4-0,2 мм 600 мм, эквивалентный диаметр - 0,55 мм, коэффициент неоднородности 4,0.

При загрязнении природных вод, состоящих из грубодисперсных частиц с размерами частиц от 40 до 80 мкм, принимается скорость фильтрования 6 м/ч и следующий гранулометрический состав: топливный шлак крупностью 2-1,2 мм 200 мм; 1.2-0,4 мм 1600 мм; 0,4-0,2 мм 200 мм, эквивалентный диаметр 0,72 мм, коэффициент неоднородности 2,75.

При загрязнениях природных вод, состоящих из частиц средней дисперсности с размерами 25-40 мкм, принимается скорость фильтрования 4 м/ч и следующий гранулометрический состав: топливный шлак -крупностью 2-1,2 мм 200 мм; 1,2 - 0,4 мм 1400 мм; 0,4 - 0,2 мм 400 мм. эквивалентный диаметр 0,62 мм, коэффициент неоднородности 3,6.

Ввиду разного ионного состава загрязнений и крупности их частиц гранулометрический состав загрузки и высотная схема подлежат детальному уточнению при технологическом анализе и моделировании каждого конкретного водоисточника.

Регенерацию загрузки проводят обратной ей промывкой с интенсивностью

10-12 л/с м 2с учётом требуемого относительного расширения загрузки при промывке слоев крупностью 0,4-1,2 мм 40% и слоев крупностью 0.2-0,4 мм 60- 70%.

Пример. Одну из колонок диаметром 100 мм, высотой 4000 мм загружают кварцевым песком Волгоградского завода спецнефтематериалов крупностью 0;3-1 0 мм высотой слоя 500 мм и крупностью 1,0-2,0 мм высотой слоя 50 мм, другую колонку - также кварцепым песком крупностью 1,2- 0.7 мм высотой слоя 1000 мм и крупностью 2,0-1,2 мм высотой слоя 1000 мм и третью - гранулированным топливным шлаком по предлагаемому способу крупностью 2,0-1,2 мм высотой слоя 200 мм, крупностью 1,2-4 мм высотой слоя 1400 мм, крупностью 0,4-0,2 мм высотой слоя 400 мм.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Через все колонки фильтруют воду с содержанием взвешенных веществ 90,0 мг/л, рН 7,05. щёлочностью 2.1 мг-экв/л, содержащую загрязнения дисперсной глины с размером частиц 25-30 мкм. Через колонку №1 воду фильтруют сверху вниз со скоростью 0,2 м/ч без применения коагулянта, через колонку №2 - снизу вверх со скоростью 4 м/ч с добавлением коагулянта концентрацией 30 мг/л по безводному коагулянту, через колонку №3 - снизу вверх со скоростью 4 м/ч без применения коагулянта. Качество фильтрата соответствует ГОСТ 2874-82 по всем показателям. Критерием эффективности способа очистки воды служит скорость фильтрования,продолжительность филь- троцикла, количество очищаемой за филь- троцикл воды и грязеемкость загрузки.

Полученные результаты приведены в таблице.

Скорость фильтрования через доменный шлак по известному способу {аналогично фильтрованию через колонку №1) составляет 0,1-0,2 м/ч.

Анализ результатов таблицы позволяет сделать вывод о том, что процесс очистки воды предлагаемым способом характеризуется лучшими показателями фильтрования, а грязеемкость загрузки повышается.

Следствием повышения грязеемкости загрузки является удлинение фильтро- цикла ввиду меньшего числа промывок за определённый отрезок времени и уменьшение расхода промывной воды.

Предлагаемый способ очистки воды фильтрованием может быть внедрен как на действующих, так и на вновь строящихся станциях очистки воды контактным осветлением. Значительно снижаются стоимость станций обработки воды из-за отсутствия реагентного хозяйства и себестоимость очистки воды. Топливные шлаки, предлагаемые в качестве фильтрующего материала в предлагаемом способе очистки воды, являются отходами производства, использование их позволяет решить проблему дефицита фильтрующих материалов, улучшить охрану окружающей среды.

Формула изобретения

1.Способ очистки воды от взвешенных веществ, включающий фильтрование через загрузку из гранулированного шлака, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости фильтрования и увеличения продолжительности фильтроцикла, фильтрование ведут со скоростью 2.0-6.0 м/ч

через три слоя топливного шлака - продукта водной грануляции расплава минеральной части твёрдого топлива, получаемого при его сжигании и при раздельном золошлакоудалении. причём первый слой с размером гранул 1,2- 2,0 мм и высотой слоя 200 мм, второй слой с размером гранул 0.4-1.2 мм и высотой слоя

1200-1400 мм, тпетий слой с размером грь- нул 0.2-0,4 мм и высотой слоя 200-600 мм. 2. Способ по п.1. отличающийся тем, что используют гранулы шлака с эквивалентным диаметром 0,55-0,72 мм и коэффициентом неоднородности загрузки 2,75-4,0.

Изобретение относится к способам очистки воды от взвешенных веществ фильтрованием и может быть использовано в хозяйственно-питьевом и промышленном водоснабжении. Целью изобретения является повышение скорости фильтрования и увеличение продолжительности фильтро- цикла. Для осуществления способа фильтрование ведут со скоростью 2,6-6,0 м/ч три слоя топливного шлака - продукта водной грануляции расплава минеральной части твёрдого топлива, получаемого при его сжигании и при раздельном золо-шлако- удэлечии, причём первый слой с размером грапул 1,2-2.0 мм и высотой слоя 200 мм, второй слей с размером гранул 0.4-1,2 мм и высотой слоя 1200-14QO мм, третий слой с размером гранул 0,2-0.4 мм и высотой стоя 200-600 мм. Использующиеся гранулы шлака имеют эквивалентный диаметр 0.55 0,72 мм и коэффициент неоднородности ки 2.75-4,0. Спэсоб позволяет уоеличить скорость фильтрования до 4,0 м/ч без использования коагулянта, повысить грязеём- кость загрузки до 16,5 кг/м2 при увеличении объёма воды. ОЧИЩРННОЙ зэ фильтроцикл. до 1460 л по сравнению с показателями известного способа 0,2 м/ч ,11,7 кг/м2 и 950 л. 1 э.п.ф-лы, 1 табл.