Файл: Вопросы водного хозяйства [сборник]..pdf

Н. А. У СО ВИЧ, Т. С. ОДИНЕЦ

ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ И УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ ОСАДКОВ НЕЙТРАЛИЗОВАННЫХ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД НА ИХ ВОДООТДАЧУ

Осадки, образующиеся при нейтрализации известко­ вым реагентом сточных вод травильных отделений ма­ шиностроительных, метизных и металлообрабатывающих предприятий, содержат сульфат кальция, гидрат закиси железа. Обезвоживание их на иловых площадках пло­ хое. Лучше осадки обезвоживаются механическим спо­ собом. Однако осадки, образующиеся при нейтрализации промывных вод с низкой концентрацией загрязнений, обладают плохой водоотдачей, фильтрующие поверхно­ сти обезвоживающих установок при этом кальматируются гидрозакисью и гидроокисью железа. Улучшается фильтрование осадков при специальной подготовке или предварительной обработке их перед обезвоживанием [3, 5]. В связи с этим в работе освещены способы и усло­ вия подготовки осадков к фильтрованию на обезвожи­ вающих установках под давлением. Для опытов взяты четыре вида осадков, полученных по схемам раздельной и совместной нейтрализации искусственно приготовлен­ ных отработанных травильных растворов, содержащих по 3; 50; 100 г/л серной кислоты и 200 г/л сульфата железа и промывных вод, содержащих этих же загряз­ нений по 0,5 и 3 г/л.

Для нейтрализации стоков использовалась известко­ вая суспензия (10% по СаО) с размером частиц твер­ дой фазы, равным и менее 0,25 мм и 3 мм.

В качестве вспомогательных веществ для лучшей во­ доотдачи осадков промывных вод использовали отходы извести (балластные примеси) с размером частиц твер­ дой фазы, также равным и менее 3 мм. Они вносились непосредственно в осадок перед обезвоживанием.

Химический состав и свойства осадков определялись по общепринятым методикам [1, 4, 6].

Удельные сопротивления осадков нейтрализованных отработанных травильных растворов приведены в табл. 1. Характеризуются они низкими значениями удельных сопротивлений (0,9 • 1010 —3,0 ■1010 кг/сек • л«4).

С повышением концентраций загрязнений в стоке и, сле-

192

Т а б л и ц а 1

Удельные сопротивления осадков отработанных травильных растворов

довательно, возрастанием содержания твердого продукта в осадках удельное сопротивление увеличивается незна­ чительно. С повышением давления от 1 до 5 атм удель­ ное сопротивление осадков возрастает в 2—2,5 раза. Данный вид осадков обладает хорошей водоотдачей без специальной предварительной подготовки.

Удельное сопротивление осадков промывных вод изу­ чалось в зависимости от величины давления, времени уплотнения осадка, внесения крупнозернистых добавок. Экспериментальные данные по обезвоживанию осадков промывных вод приведены в табл. 2.

Для осадков, полученных при обработке промывных вод известковой суспензией с размером частиц твердой фазы, равным и менее 0,25 мм, удельное сопротивление было в пределах 5,0- 1010—18,0- 1010 кг/сек-м*. С увели­ чением давления от 1 до 5 атм и продолжительности времени уплотнения осадков оно повышалось. Так, при

ста) снижает удельное сопротивление в среднем в 2 раза. Применение известковой суспензии с размером час­ тиц твердой фазы, равным и менее 3 мм, для нейтрали­ зации стока снижает удельное сопротивление осадков в 1,5 раза по сравнению с осадками, полученными при использовании известковой суспензии с размером час­

тиц твердой фазы, равным и менее 0,25 мм.

Удельное сопротивление осадков общего стока, полу­ ченных при разбавлении отработанных травильных раст-

Т аблица 2

Удельные сопротивления осадков нейтрализованных промывных вод

* Значения влажности и удельных сопротивлений осадков полу­ чены при обработке стоков известковой суспензией с размером частиц твердой фазы, равным и менее 3 мм.

воров (3 г/л H2S 0 4 и 20 г/л FeS04) промывными водами

(3 г/л H2S 04 и 3 г/л FeS04) в соотношении 1:100, даю­ щих концентрации 3 г/л FI2S 04 и 5 г/л FeS04, а также смеси осадков раздельно нейтрализованных этих же стоков приведены в табл. 3. Удельное сопротивление осадков, полученных в результате нейтрализации обще­ го стока, несколько выше, чем смеси осадков. С увели­ чением давления от 1 до 3 атм удельное сопротивление осадков возрастает в 2—3 раза. Осадки, полученные при обработке стоков известковой суспензией с размером частиц твердой фазы, равным и менее 3 мм, обладают лучшей водоотдачей. Их удельное сопротивление в сред­ нем в 1,5 раза ниже по сравнению с удельным сопротив­ лением осадков, образующихся при применении для нейтрализации известковой суспензии с размером час­ тиц твердой фазы, равным и менее 0,25 мм.

На основании экспериментальных исследований по обезвоживанию осадков определялись производитель-

194

Таблица 3

Удельные сопротивления осадков нейтрализованного общего стока и смеси осадков

ность и оптимальный режим работы фильтрующего ап­ парата.

Данные по производительности (по сухому осадку)

фильтр-прессов увеличивается с ростом давления от 1 до 5 атм (табл. 4) и наибольшую величину имеет при давлении фильтрующего аппарата 3—5 атм. В связи с этим оптимальным давлением можно принять 3 атм.

Производительность фильтр-прессов при обезвожи­ вании осадков отработанных травильных растворов зна­ чительно выше, чем осадков промывных вод, и составля­ ет 76—ПО кг/м2-час в зависимости от вида осадка и времени просушки.

Увеличение времени просушки от 1 до 2 мин. умень­ шает производительность на 12—15%. При этом влаж­

и практически не изменяется после обезвоживания осад­ ков, полученных от растворов с концентрацией H2S 04 50, 100 г/л и FeS04—200 г/л. Время просушки — 1 мин.— может быть принято оптимальным.

Таблица 4

Производительность фильтр-прессов различных видов осадков в зависимости от давления

При увеличении толщины осадков от 20—25 до 34— 40 мм производительность фильтр-прессов практически остается постоянной.

Влажность осадков в результате обезвоживания сни­ жается в среднем на 14—15%.

Производительность фильтр-прессов при обезвожи­ вании осадков промывных вод зависит от вида обезво­ живаемого осадка, давления, времени фильтрации, про­ сушки и толщины кэка.

Производительность фильтр-прессов повышается при обезвоживании осадков, полученных от стоков с боль­ шей концентрацией загрязняющих компонентов (т. е. с увеличением содержания твердого продукта в осадке). Так, производительность фильтр-прессов при обезвожи­ вании осадков, взятых после 2-часового отстаивания промывных вод, содержащих по 0,5 г/л H2S 04 и FeS04 и нейтрализованных известковой суспензией (с размером частиц твердой фазы, равным и менее 0,25 мм), состав­

При обезвоживании осадков, полученных в результа­ те нейтрализации известковым молоком с размером час­ тиц твердой фазы, равным и менее 3 мм,, производи­

те