Способ коагуляции осадков сточных вод

(51) 02 1/52 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано для очистки сточных вод промышленных и бытовых объектов. Задачей,решаемой настоящим изобретением,является ускорение процесса отстаивания пульпы. Технический результат от использования предлагаемого изобретения заключается в повышении кинетических сорбционных свойств бентонитовых глин, таких как скорость коагуляции пульпы. Предложен способ коагуляции осадков сточных вод, включающий отстаивание твердой фазы пульпы с использованием природных глин в качестве сорбента, отличающийся тем, что предварительно проводят активацию сорбента раствором электролита,например раствором хлорида натрия.(72) Струнников Сергей Геннадьевич Струнникова Наталья Александровна Денисов Игорь Викторович Усманова Байкамал Бегалиевна Петрова Ольга Анатольевна(73) Республиканское государственное казенное предприятие Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д.Серикбаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ КОАГУЛЯЦИИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано для очистки сточных вод промышленных и бытовых объектов. На действующих предприятиях 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 процессы фильтрации(см. В.Ф Борбат. Гидрометаллургия, М. Металлургия, 1985). 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. 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 (см. Справочник по обогащению руд. Т. 2. Основные и вспомогательные процессы под ред. О.Е.Богданова, М. Недра, 1974 г.). При этом отмечено, что добавление к очищаемой пульпе флокулянтов (коагулирующих и пептизирующих веществ) изменяет сопротивление осадков, как правило, значительно ускоряя процесс фильтрации. 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 или природные бентонитовые глины. Однако непосредственное применение коагулянтов на основе природных глин протекает с низкой скоростью, в связи, с чем для обеспечения технологически приемлемых скоростей поглощения ионов металлов из сточных вод необходимо применение большой длительности процесса,другой вариант- снижение скорости пропускания очищаемых сточных вод. Первый вариант связан с необходимостью использования большеобъемного оборудования, а во втором - может оказаться недостаточной производительность очистного 2 оборудования. Для устранения этих недостатков используется большеобъемное оборудование, что резко снижает технико-экономические показатели работы очистных сооружений. Задачей, решаемой настоящим изобретением,является ускорение процесса отстаивания пульпы. Технический результат от использования предлагаемого изобретения заключается в повышении кинетических сорбционных свойств бентонитовых глин, таких как скорость коагуляции пульпы. Сущность изобретения заключается в следующем. Предложен способ коагуляции осадков сточных вод, включающий отстаивание твердой фазы пульпы с использованием природных глин в качестве сорбента, отличающийся тем, что предварительно проводят активацию сорбента раствором электролита, например раствором хлорида натрия . Авторами при изучении свойств бентонитов было отмечено, что флокулирующее действие бентонитов усиливается после их активации предварительной обработки их растворами электролитов (неорганических солей). Последнее связано с тем, что на границе раздела фаз жидкость-твердое на поверхности цеолитов при обработке их растворами электролитов снижается величина поверхностной энергии,препятствующей коагуляции частиц. Пример Изучение влияния различных режимов очистки производилось на пробе бытовых сточных вод, поступающих на станцию обезвреживания после канализационного слива из коллектора очистных сооружений г. Усть-Каменогорска. В качестве сорбента испытывалась проба цеолита бентонитовой глины Таганского месторождения Восточно-Казахстанской области, измельченной до крупности 95 класса 1,0 мм., и вводимой в соотношении, определенном по содержанию твердого в очищаемой пульпе. Содержание в исходном сорбенте активных компонентов. Предварительно сорбент активировали раствором хлорида натрия, для чего пробусорбента заливали однонормальным раствором хлорида натрия в соотношении два объема солевого раствора на единицу сухого сорбента. Полученную пульпу выдерживали при комнатной температуре при периодическом перемешивании в течение суток. Затем осадок отфильтровывали,промывали декантацией для того, чтобы отмыть соли. Промытый осадок высушивали в сушильном шкафу до постоянного веса и хранили в стеклянной склянке с притертой пробкой. Перед началом экспериментов готовили искусственную пульпу из сорбента и модельного раствора с различным соотношением исходных компонентов,имитирующего загрязненную сточную воду. Содержание загрязняющих примесей в модельном растворе 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, фенол 100 мг/л. Смоделированную пульпу для усреднения тщательно перемешивали и помещали в мерные цилиндры, после чего фильтрованием разделяли жидкую и твердую фазы. В результате экспериментов определялась скорость коагуляции пульпы по измерению времени осветления ее как время достижения выбранной величины слоя осветленной жидкой фазы. При проведении экспериментов толщина осветленного слоя выбиралась равной трем сантиметрам. Данные экспериментов по определению коагуляционной способности реагентов приведены в таблице 1. Таблица 1 Определение коагуляционной способности реагентов Количество активирующего реагента по отношению к количеству обрабатываемой сточной воды пульпы, дм 3/м 3 0,0(трехсантиметровой) толщины осветленного слоя, час Жидкая фаза анализировалась на загрязняющие компоненты и по результатам анализа определялась степень очистки сточных вод. Данные экспериментов по определению сорбирующей способности коагулянтов приведены в таблице 2. Там же приведены данные по использованию неактивированного сорбента, (холостой опыт). Из приведенных данных видно, что активация сорбента солевым раствором позволяет повысить скорость коагуляции пульпы без уменьшения его сорбционной способности. Таблица 2 Качество очистки сточной воды при обработке ее активированным сорбентом Показатели очистки Взвесь твердого Фенол Свинец Медь Кадмий Цинк Железо Отношение активирующего раствора к объему сорбента, мл на единицу 0,0(холостой опыт) 50 100 150 200 Всего, мг/дм 3 Степень очистки,Всего, мг/дм 3 Степень очистки,Всего, мг/дм 3 Степень очистки,Всего, мг/дм 3 Степень очисткиВсего, мг/дм 3 Степень очистки,Всего, мг/дм 3 Степень очистки,Всего, мг/дм 3 Степень очистки,использованием природных глин в качестве сорбента, отличающийся тем, что предварительно проводят активацию сорбента раствором электролита, например раствором хлорида натрия. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ коагуляции осадков сточных вод,включающий отстаивание твердой фазы пульпы с