Коагулянт для фильтрации осадков сточных вод

(51) 02 1/52 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Данное изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано для очистки сточных вод с использованием предварительной коагуляции осадков под действием коагулянтов. Задача,решаемая настоящим изобретением,заключается в повышении технологических показателей процесса фильтрации осадков сточных вод. Технический результат от использования изобретения достигается за счет придания более высокой скорости отстаивания пульпы и снижения вымываемости из получаемых осадков ионов тяжелых металлов. Сущность изобретения заключается в следующем. Предложено применение бентонитовой глины в качестве коагулянта для фильтрации сточных вод.(72) Струнникова Наталья Александровна Петрова Ольга Анатольевна Идришева Жанат Кабылбековна Карибаева Мадина Кажемировна Струнников Сергей Геннадьевич(73) Республиканское государственное казенное предприятие Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д.Серикбаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) О.Е. Богданова, Справочник по обогащению руд. т.2. Основные и вспомогательные процессы М. Недра, 1074, с.452(54) КОАГУЛЯНТ ДЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД Данное изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано для очистки сточных вод с использованием предварительной коагуляции осадков под действием коагулянтов. В настоящее время сточные воды поступают на очистные сооружения где подвергаются отстаиванию и последующему отделению твердой фазы от очищенных стоков, сливаемых в канализационную систему. Проведение предварительного разделения жидкой и твердой фаз позволяет значительно уменьшить общий объем сточных вод, подлежащих очистке, а также сократить время обработки стоков. Добавление к очищаемой пульпе флокулянтов (коагулирующих и пептизирующих веществ) изменяет сопротивление осадков, как правило значительно ускоряя процесс фильтрации (см. В.Ф. Борбат. Гидрометаллургия,М. Металлургия, 1985, с.264). Кроме того введение в процесс очистки сточных вод коагулянтов позволяет снизить вредное влияние получаемых осадков на окружающую среду за счет понижения вымываемости из них ионов некоторых тяжелых металлов, например свинца и меди, что позволяет сократить расходы на утилизацию отвальных илов. На практике в качестве коагулянтов используются синтетические высокомолекулярные соединения типа полиакриламида (см. Справочник по обогащению руд,т 2. Основные и вспомогательные процессы под ред. О.Е. Богданова, М. Недра, 1074, с.452). Применение в качестве коагулянта, например, полиакриламида осуществляется введением реагента в разделяемую пульпу как в сухом виде, так и виде заранее приготавливаемого в специальных агитаторах раствора с последующим разбавлением его рабочим раствором до заданной концентрации. Использование таких реагентов связано с необходимостью закупок этих реагентов у организаций-производителей, что отрицательно сказывается на технико-экономических показателях основного производства его на специальных предприятиях. Кроме того,применение специальных реагентов для флокуляции связано с необходимостью дальнейшей очистки сбросных вод, т.к. он при наличии в растворах ионов тяжелых металлов способствует повышенной стойкости растворов, образуя устойчивые коллоидные системы а также рост биологического потребления кислорода и аналогичных показателей. Кроме относительно плохих технологических показателей процесса фильтрации отмечается также повышенная вымываемость из осадков ионов тяжелых металлов. Задача, решаемая настоящим изобретением,заключается в повышении технологических показателей процесса фильтрации осадков сточных вод. Технический результат от использования изобретения достигается за счет придания более высокой скорости отстаивания пульпы и снижения вымываемости из получаемых осадков ионов тяжелых металлов. Изучение свойств бентонитов, а также других видов сырья, содержащего аналогичные природные глины, показало, что эти соединения обладают повышенной сорбционной способностью,вследствие чего происходит уменьшение потенциала пульпы, что ускоряет отстаиваемость получаемой пульпы с ростом производительности обезвоживающего оборудования. Одновременно добавление бентонитовых соединений облегчает механическую обработку илов за счет уменьшения их объемов и сокращения влажности перед утилизацией осадков. Кроме того, происходит снижение вымываемости из осадков тяжелых металлов, что облегчает последующую их утилизацию. Сущность изобретения заключается в следующем. Предложено применение бентонитовой глины в качестве коагулянта для фильтрации сточных вод. Добавка коагулянта в очищаемую пульпу производится вмешиванием реагента в бак-питатель пульпы перед отстойником в требуемом соотношении, откуда приготовленная пульпа поступает на разделение жидкой и твердой фаз известными способами. Под действием коагулянта происходит изменение физико-химических свойств компонентов пульпы (снижение -потенциала,уменьшение сопротивления осадка фильтрации и т.д.), в результате чего растет скорость отстаивания осадка и снижается его остаточная влагоемкость. Кроме того, при использовании коагулянтов растет адсорбционная способность получаемых при очистке илов, что также снижает вымываемость из них ионов тяжелых металлов. Пример влияние различных режимов очистки производилось на пробе бытовых сточных вод,поступающих на станцию обезвреживания после канализационного слива из коллектора очистных сооружений г. Усть-Каменогорска. Содержание загрязняющих примесей в исходной пульпе твердое- 1 - 2 г/л пульпы, свинец - 0,5 мг/л, медь - 0,35 мг/л,кадмий - 0,1 мг/л, железо общее - 1,0 мг/л. В качестве коагулянта испытывалась проба бентонитовой глины Таганского месторождения Восточно-Казахстанской области, измельченная до крупности 95 класса 1,0 мм., вводимая в выбранном соотношении по содержанию твердого в очищаемой пульпе. Содержание в исходном реагенте активных компонентов (монтмориллонита и бентонита) составляло 25-60 . Перед началом экспериментов пульпа для усреднения тщательно перемешивалась и помещалась в градуированные по высоте мерные цилиндры, фиксируя при этом время начала эксперимента, в ходе которого отмечалась высота осветленной фазы в зависимости от продолжительности эксперимента. Данные по высоте осветленного слоя приведены в таблице 1. После завершения процесса отстаивания, о чем свидетельствовало прекращение роста высоты осветленной части, пульпа отфильтровывалась,раствор испытывался на биологическое потребление им кислорода, а высушенный осадок проверялся на сократить затраты на последующее разделение фаз за счет ускорения отстаивоемости получаемых пульп и снизить расходы на последующую утилизацию осадков. Таблица 1 Данные по скорости отстаивания пульпы при различных расходах коагулянта Расход коагулянта (кг/кг твердой фазы исходной Скорость отстаивания пульпы при получасовой пульпы) продолжительности эксперимента (величина показателя без добавления коагулянта равна 100) 0 100 0,1 190,1 0,15 209,8 0,20 226,1 0,25 220,8 0,30 220,8 0,35 217,9 вымывание из него тяжелых металлов. Результаты испытаний приведены в таблице 2. Из полученных данных видно, что применение в качестве коагулянтов бентонитовых глин позволит Таблица 2 Данные испытаний продуктов разделения пульпы при различных расходах коагулянта Расход Показатели коагулянта (кг/кг твердой фазы исходной Биологическое потребление Вымываемость металлов пульпы) кислорода раствором из осадков свинец медь 1 2 3 4 0 100 59,1 43,7 0,10 90 45,5 47,7 0,20 37,5 36,4 28,6 0,25 25 27,3 23,8 0,30 12 22,7 14,3 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Применение бентонитовой глины в качестве коагулянта для фильтрации сточных вод.