88Уплотнение осадков. Флотационное уплотнение осадков.

Основными способами уплотнения (сгущения) осадков являются следующие: гравитационное, флотация, центрифугирование, фильтрование и различные комбинации этих методов.

Наиболее простым методом уплотнения является гравитационное уплотнение, используя которое уплотняют избыточный активный ил и сброженные осадки. Продолжительность уплотнения обычно составляет 4 – 24 ч, а влажность осадков после уплотнения лежит в пределах 85 – 97%.

К основным недостаткам рассматриваемого метода уплотнения относятся достаточно большая продолжительность процесса, высокая влажность осадков после уплотнения, а также значительный вынос взвешенных веществ из илоуплотнителя. Для уменьшения этих недостатков используют дополнительные технологические приемы: коагуляция, перемешивание при уплотнении, совместное уплотнение различных видов осадков, а также термогравитационный метод.

В этом устройстве интенсифицированы процессы перемешивания, что способствует укрупнению частиц осадка и быстрому их осаждению.

Термогравитационный метод уплотнения основан на нагреве активного ила до 80 - 90С и последующей выдержке, что позволяет снизить влажность активного ила, причем время термообработки составляет 50 – 80 мин. Указанный процесс основан на разрушении гидратной оболочки вокруг частиц активного ила и в переводе части связанной воды в свободное состояние.

Рис. 8.2. Гравитационный уплотнитель со стержневой мешалкой: 1 – подача ила; 2 – илоскреб со стержневой мешалкой; 3 – отвод осветленной воды; 4,5 – отвод соответственно плавающих веществ и уплотненного осадка

При флотационном способе скорость уплотнения осадка в 10 – 15 раз больше, чем при гравитационном, а степень уплотнения выше. процесс флотационного уплотнения достаточно легко регулируется за счет изменения технологических параметров. Применяют импеллерную флотацию, электро- и напорную флотацию, причем последняя получила наибольшее распространение.

Рис. 8.3. Прямоугольный флотационный илоуплотнитель:

1,2 – подача соответственно осадка и сточной воды; 3 – зона смешения; 4 – щелевой выпуск; 5 – камера флотации; 6,7 – скребковые транспортеры; 8 – сборный лоток; 9 – отвод осветленной воды; 10 – отвод рециркуляционной воды; 11 – отвод выпавшего осадка; 12 – подпитка технической воды; 13 – центробежный насос; 14 – подача сжатого воздуха; 15 – напорный резервуар; 16 – регулятор давления

Смешивание обрабатываемых осадка и воды проводят в камере смешения, откуда образовавшаяся суспензия направляется в камеру флотации. В этой камере пузырьки воздуха всплывают вместе с частицами взвешенных веществ на поверхность, откуда удаляются с помощью транспортера. На дне камеры флотации установлен второй транспортер, предназначенный для удаления выпавшего осадка. При очистке сточных вод используют также флотационные уплотнители периодического действия, устройство одного из которых представлено на рис. 8.4.

Р ис. 8.4. Флотационный уплотнитель периодического действия:

1 – подача ила; 2 – патрубок; 3 – винтовой конвейер; 4 – резервуар; 5 – скребок; 6 – перегородка; 7 – шнековый транспортер; 8 – водослив; 9 – бункер

В резервуар флотатора поступает активный ил, смешанный с водой и насыщенный воздухом. Сфлотированный ил всплывает на поверхность, скребком удаляется в бункер и шнековым транспортером подается на дальнейшую обработку. Осадок, выпавший в флотаторе, удаляется винтовым конвейером. Иловая вода из флотатора отводится через водослив.

Для центробежного уплотнения осадков используют центрифуги, гидроциклоны и сепараторы. Под центрифугированием понимают процесс разделения неоднородных систем (эмульсий и суспензий) в поле центробежных сил. Под действием центробежных сил суспензия разделяется на осадок и жидкую фазу, называемую фугатом. Осадок остается в роторе, а жидкая фаза удаляется из него.

В отстойных центрифугах со сплошными стенками происходит разделение суспензий (и эмульсий) по принципу отстаивания, причем действие силы тяжести заменяется действием центробежной силы.

В фильтрующих центрифугах с проницаемыми стенками осуществляют процесс разделения суспензий по принципу фильтрования, причем вместо разности давлений используется действие центробежной силы. Для повышения эффективности задержания сухого вещества при центрифугировании осадков их обрабатывают различными химическими реагентами: известью, фосфоросодержащими веществами, синтетическими органическими полиэлектролитами (флокулянтами).