Файл: Левин, А. М. Очистка сточных вод огнеупорных заводов.pdf

таты исследований на центрифуге ЦУМ-1 приведены в приложении V.

Полученные данные показывают, что осадок глины (Боровичи) обезвоживается плохо. При начальной влаж­ ности осадка 87,3%, факторе разделения 3600 и времени центрифугирования 10 мин-конечная влажность осадка составляет 47,7%. Фугат при этом — совершенно непро­ зрачный.

Увеличение фактора разделения нерационально, так как промышленные центрифуги, которые можно приме­ нять, имеют фактор разделения меньше 3500. Увеличение времени центрифугирования для этого осадка при посто­ янном факторе разделения не приводит к дальнейшему уменьшению влажности.

Осадок, состоящий из смеси шамота и глины (1:1), обезвоживается значительно лучше. При факторе разде­ ления 1600 фугат становится чистым после 6 мин центри­ фугирования., При факторе разделения 2500 обезвожен­ ный осадок расслаивается. Верхний слой глины толщи­ ной 2 мм имеет большую влажность по сравнению с нижним слоем шамота. При факторе разделения 3600 фугат становится чистым сразу же, т. е. при времени центрифугирования 1 мин и конечной влажности осадка

44,7%.

Осадок, полученный при времени центрифугирования 8 мин и конечной влажности 36,8%, с большим трудом выгружается из пробирки. Осадок, состоящий из смеси шамота и глины (4:1), полученный из коагулированной сточной воды, очень хорошо обезвоживается на центри­ фуге. Фугат становится чистым при времени центрифу­ гирования 1—2 мин. Зависимость влажности этого осад­ ка от фактора разделения и времени центрифугирования показана на рис. 60 и 61.

Из рис. 60 видно, что конечная влажность осадка ма­ ло уменьшается при увеличении фактора разделения с 2500 до 3600. Поэтому оптимальным слёдует считать фак­ тор разделения 2500. Увеличение же времени центрифу­ гирования свыше 6 мин нерационально. Для сравнения исследовали осадок (шамот и глина, 1:4) некоасулированной сточной воды. Только при времени центрифугиро­ вания 15 мин и факторе разделения 3600 удалось полу­ чить осадок с конечной влажностью 41%, причем фугат был совершенно непрозрачным. При обезвоживании осадка коагулированной сточной воды Запорожского ог-

167

неупорного завода, загрязненной шамотом и глиной в соотношении 1:4, на центрифуге получены наилучшие ре­ зультаты. При факторе разделения 1600 и времени цент­ рифугирования 4 мин влажность осадка была 42%,фугат получился чистым. При дальнейшем обезвоживании объ-

ем осадка не уменьшался, влажность 36,7% достигалась при факторе разделения 3600 и времени центрифугирова­ ния 8 мин.

В результате проведенных исследований можно сде­ лать следующие выводы:

1) осадки сточных вод можно обезвоживать на цен­ трифугах;

2)процесс обезвоживания идет лучше на'осадках, по­ лученных из коагулированных сточных вод;

3)на эффект обезвоживания оказывает влияние при­ рода образования исходного материала;

4)необходимо продолжать исследования на лабора­ торных центрифугах с различными осадками и опробо­ вать обезвоживание их на производственных центри­ фугах.

Об е з в о ж и в а н и е в а к у у м - ф и л ь т р а м и

Наиболее широко применяют барабанный вакуумфильтр, который представляет собой цилиндрический по­

168

лый барабан, покрытый сверху фильтрующей сеткой или тканью. Барабан вращается на горизонтальной оси при помощи привода. На одну треть барабан погружен в ко­ рыто, в которое непрерывно поступает осадок на обезво­ живание. Барабан разделен внутри радиальными перего­ родками на отдельные самостоятельные секции, в кото­ рых создается в нужный момент вакуум, а в конце цикла избыточное давление. Работа вакуум-фильтра протекает следующим образом. Барабан медленно вращается, под действием вакуума осадки из корыта присасываются к фильтрующей ткани барабана. Обезвоживание — отса­ сывание воды из прилипшего осадка происходит по выхо­ де из корыта. При подходе секции к съемному ролику и ножу подается сжатый воздух, которым отдуваются при­ липшие к ткани осадки. Обезвоженный осадок снимается ножом и затем удаляется.

Цикл обезвоживания, осуществляемый за один обо­ рот барабана, слагается из присасывания осадка к поверхности фильтра при погружении его в корыто, под­ сушивания кека и его отдувки. Первые две операции осу­ ществляются при вакууме, третья — под давлением сжа-

.того воздуха. Имеются две нейтральные зоны перехода от вакуума к отдувке и от отдувки к вакууму. Длитель­ ность цикла работы или одного оборота барабана колеб­ лется от 1,5 до 8 мин, продолжительность вакуума зани­ мает из этого времени 75—85%.

Производительность барабанного вакуум-фильтра оп­ ределяется по формуле, вывод которой базируется на те­

\Си Ск

169

Так как производительность вакуум-фильтра зависит от удельного сопротивления [89,90], целью наших опытов являлось его определение для расчета производительно­ сти по зависимости (74) и определение фактической про­ изводительности вакуум-фильтра. По теории, предложен­ ной Рутом и Карманом, процесс фильтрования выражает­ ся дифференциальным уравнением, которое после интег­ рирования (в случае постоянного'давления) может быть записано в виде [91]:

фильтровальной ткани; ц— вязкость фильтрата; С — концентрация осадка;

р — величина вакуума, при котором происходит фильтрование;

F — площадь фильтрующей поверхности;

р— сопротивление фильтровальной перегородки;

Параметры Ь и а могут быть найдены графически: первый, как тангенс угла наклона к оси абсцисс, второй, как отрезок, отсекаемый на оси ординат прямой, постро­ енной в координатах t / V и V, и аналитически по методу средних или в случае более точных измерений наимень­ ших квадратов. На рис. 62 представлены графики опытов, проведенных для одновременного определения удельно­ го сопротивления осадка и производительности фильт­ ра при вакууме 350 мм рт. ст. и времени фильтроцикла 4 мин.

170

На рис. 62 видно, что определить удельное сопротивле­ ние и сопротивление фильтровальной ткани невозможно, так как за принятое время фильтроцикла не наметилась прямая. Следовательно, нельзя вычислить производи­ тельность фильтра по формуле, включающей в себя г. Выявить удельное сопротивление осадка оказалось воз­

фильтрацией происходило на воронке, погружаемой в ванночку с осадком (методом присоса). Проводили опы­ ты по обезвоживанию осадка вакуум-фильтрацией с од­ новременным воздействием постоянного электрического тока [49].

На одной воронке проводили фильтрационный ана­ лиз, а на другой воронке, погружаемой в ванночку с осадком, отрабатывали режим работы вакуум-фильтра и определяли его производительность [85]. Позднее опыты проводили на новой вакуумной лабораторной установке. Некоторые результаты опытов приведены в табл. 32. Наибольший эффект обезвоживания получен с осадком шамота с минимальной исходной концентрацией 717 кг/м3 при влажности 51,0%. Конечная влажность соста­ вила 20,9—21,8%, концентрация 1591—1550 кг/м3, произ­ водительность 377—332 кг/(м2-ч). Коагуляция почти не влияла на фильтрационные свойства этого осадка.

Осадок смеси шамота и глины (4:1) достаточно хоро­ шо обезвоживался при исходной минимальной концент­ рации 809 кг/м3 и влажности 46,4%. Конечная влажность была 22,5—24,9% концентрация 1520—1438 кг/м3, произ­ водительность 206—474 кг/(м2-ч).

171