< Предыдущая		Оглавление		Следующая >

16.2. Технология обработки осадков

Химическая и санитарная характеристика осадков зависит от вида производственных сточных вод и от применяемого метода очистки.

По химическому составу осадки подразделяются на три группы: преимущественно минерального состава; преимущественно органинческого состава, имеющие зольность менее 10%; имеющие в своем составе вещества органического и минерального происхождения; зольность таких осадков может изменяться от 10 до 60%.

Все осадки производственных сточных вод можно разделить на два класса: инертные и токсичные. Кроме того, осадки производстнвенных сточных вод бывают двух видов: стабильные и нестабильные (загнивающие).

В осадках содержатся соединения кремния, алюминия, железа, оксида кальция, магния, калия, натрия, никеля, хрома и др. Химиченский состав осадков оказывает большое влияние на их водоотдачу. Соединения железа, алюминия, хрома, меди, а также кислоты, щелончи и некоторые другие вещества, содержащиеся в производственных сточных водах, способствуют интенсификации процесса обезвожинвания осадков и снижают расход химических реагентов на их коагулянцию перед обезвоживанием. Масла, жиры, азотные соединения, вонлокнистые вещества, наоборот, являются неблагоприятными компоннентами. Окружая частицы осадка, они нарушают процессы уплотненния и коагуляции, а также увеличивают содержание органических веществ в осадке, что сказывается на ухудшении его водоотдачи.

Обработка инертных стабильных осадков первой группы, как правило, не встречает особых затруднений. Эти осадки обычно нанправляются в шламонакопители и по возможности утилизируются. Так, осадки сточных вод предприятий металлургической и угольной промышленности могут быть вновь использованы в производстве. Многие осадки минерального состава находят применение в пронмышленности строительных материалов. Осадки второй и третьей группы отличаются чрезвычайным разнообразием по составу и свойнствам, и поэтому для каждого конкретного вида осад ко в должны изынскиваться свои приемы обработки и утилизации.

Важнейшим показателем способности осадков сточных вод к влангоотдаче является удельное сопротивление. Величина удельного сонпротивления является обобщающим параметром, учитывающим изнменение состава и свойств осадка, что позволяет выбирать методы его обработки, а также осуществлять соответствующие технологические расчеты.

Формы связи воды с твердыми частицами влияют на выбор пронцессов, используемых для обработки осадков. В соответствии с класнсификацией влага в осадках по степени увеличения энергии связи с твердыми частицами суспензий подразделяется на избыточную, оснмотическую, макро- и микропор. При обезвоживании и сушке осаднков на каждый вид влаги затрачивается определенная удельная энернгия. Химически связанная вода входит в состав вещества и не отделянется даже при термической сушке осадков.

Механическое обезвоживание осадков промышленных стоков монжет производиться экстенсивными и интенсивными методами. Экснтенсивные методы осуществляются в различного рода уплотнителях, интенсивное обезвоживание и сгущение производятся при помощи фильтрования, центрифугирования, гидроциклонирования и т. п.

Механическими методами обезвоживания, а также естественной сушкой на иловых площадках из осадков удаляется значительная часть избыточной и осмотической воды. Вода микро- и макропор удаляется выпариванием или под действием давления. Метод теплонвой сушки, наиболее надежный для изучения форм связи влаги с часнтицами твердой фазы, заключается в выявлении форм связи ыаги пунтем снятия кривых кинетики изотермической сушки осадков.

Кривые скорости сушки показывают, что в исследованных осаднках содержится поверхностная и внутренняя влага, поэтому при глунбоком высушивании (до влажности 0 %) необходимо, чтобы осадки прошли два периода сушки. Первый период для большинства осадков третьей группы ограничивается влажностью 25...30%. Если по технонлогическим условиям требуется обеспечить более глубокую сушку осадков, то процесс целесообразно вести в двух различных аппаратах.

В химических производствах, теплоэнергетике и других отраслях промышленности широко распространены минерализованные стоки и отходы.

Наиболее распространенными методами, позволяющими обезнвреживать минерализованные стоки, являются термические. Здесь возможны следующие направления:

значительное уменьшение объемов стоков при их предельном концентрировании и хранение этих растворов в искусственных или естественных хранилищах;

выделение из стоков солей и других ценных веществ и примененние опресненной воды для нужд промышленности и сельского хозяйнства.

Процесс разделения воды и минеральных веществ может осущенствляться в две стадии: концентрирование исходного раствора; выденление из него сухого остатка.

Если осуществляется первая стадия, то концентрированный раснтвор направляется на дальнейшую переработку или, в крайнем слунчае, на захоронение. Можно подавать сточные воды, минуя стадию концентрирования, непосредственно на выделение из них сухих венществ, например в распылительную сушилку или в камеру сжигания.

Концентрирование растворов осуществляют в испарительных, вынмораживающих, кристаллогидратных установках непрерывного и пенриодического действия.

В испарительном способе концентрация раствора повышается вследствие удаления паров раствора при испарении жидкости. Этот способ наиболее распространен в технике концентрирования раствонров. Испарительные установки подразделяются на выпарные, в котонрых кипение осуществляется на поверхности нагрева или в вынесеннной зоне, и установки адиабатного испарения, в которых испарение перегретой жидкости происходит в адиабатной камере.

При использовании способа вымораживания концентрирование минерализованных стоков основано на том, что количество солей в кристаллах льда значительно меньше, чем в растворе, и образуется пресный лед. Вследствие этого по мере образования льда концентранция солей в растворе повышается. Концентрирование минерализонванных вод можно также осуществить двумя способами: выморажинванием при испарении под вакуумом либо замораживанием при понмощи специального холодильного агента.

В кристаллогидратном способе концентрирование сточных вод оснновано на способности некоторых веществ (фреоны, хлор и др.) при определенных условиях образовывать кристаллогидраты. При этом молекулы воды переходят в кристаллогидраты, а концентрация раснтворов повышается. При плавлении кристаллов вновь выделяется вода, которая является гидратообразующим агентом. Процесс гидратообразования может происходить при температуре ниже и выше окнружающей среды.

При использовании термоокислительного метода все органиченские вещества, загрязняющие сточные воды, полностью окисляются кислородом воздуха при высоких температурах до нетоксичных сонединений. К этому методу относят способы жидкофазного окисленния, парофазного каталитического окисления и огневой (пламеннный) способ.

Теплотехнические расчеты процесса сжигания в зависимости от влажности осадка осуществляются в соответствии с его теплотехнинческими характеристиками.

Сжигание термически высушенного осадка облегчает подачу его в топку и позволяет получить избыточную теплоту, которую можно ренгенерировать.

< Предыдущая		Оглавление		Следующая >