Большая техническая энциклопедия
2 3 6
A N P Q R S U
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ТА ТВ ТЕ ТИ ТК ТЛ ТО ТР ТУ ТЩ ТЫ ТЯ

Твердая фаза - осадок

 
Твердая фаза осадка, образующегося в отстойниках преимущественно имеет органическое происхождение, в связи с чем этот осадок направляется для сбраживания в метантенки.
Твердая фаза осадка бытовых сточных вод состоит в основном из органических веществ. Сырой осадок содержит ценные удобрительные вещества - азот, фосфор, калий. Он легко загнивает и является очень опасным в санитарном отношении, так как в нем содержатся многочисленные и разнообразные виды бактерий ( в том числе и патогенные), а также яйца гельминтов. Азот, фосфор и калий при использовании свежего осадка в виде удобрения плохо усваиваются растениями.
В пигментных производствах твердая фаза осадка состоит из истиц размерами от десятых долей микрона до нескольких микрон и промежутки между ними измеряются аналогичными величинами.
Во время этого периода количество твердой фазы осадка в барабане центрифуги остается постоянным, причем происходит уменьшение занимаемого им объема.
Вопрос о связи воды с твердой фазой осадка является одним из наиболее важных, так как обусловливает исходную влажность и водоотдающую способность осадка и позволяет определить возможность применения тех или иных методов подготовки и обезвоживания осадков.
Во втором периоде центробежной фильтрации количество твердой фазы осадка в роторе центрифуги остается постоянным, причем занимаемый им объем уменьшается.
Во втором периоде центробежной фильтрации [65] количество твердой фазы осадка в роторе центрифуги остается постоянным, причем происходит уменьшение занимаемого им объема.
В процессе тепловой обработки происходит распад органического вещества твердой фазы осадка. Величина распада зависит от свойств исходного осадка и параметров обработки. Около 15 % продуктов распада превращается в газ, а остальная часть переходит в раствор. Вследствие этого концентрация растворенных веществ в жидкой фазе ( иловой воде) резко возрастает.
Авторами сделан вывод о том, что псевдобемит образуется в твердой фазе осадка путем конденсационно-полимеризационных процессов, при которых из высокогидратированного геля выделяется вода.
Если требуемый объем промывной жидкости составляет менее 30 % от объема твердой фазы осадка, применяют метод разбрызгивания промывной жидкости. В фильтрующих центрифугах непрерывного действия осадок промывают только этим методом.
Удаление иловой воды способствует снижению влажности сбраживаемой смеси, увеличению времени пребывания твердой фазы осадка в метантенке, что способствует большему проценту его распада. Иловая вода удаляется системой труб, располагаемых в различных по высоте метантенка уровнях, и направляется на иловые площадки или снова на очистку, главным образом, в часы наименьшего притока сточных вод на очистную станцию.
Нагрузка на иловые площадки зависит от их конструкции, климатических условий, гранулометрического состава твердой фазы осадка, его влагосодержания и др. Осадок на иловых площадках, особенно в средней полосе европейской части СССР, на севере и в Сибири, подсыхает медленно. Так, на иловых площадках на естественном основании каскадного типа с отстаиванием и поверхностным удалением иловой воды на Курьяновской станции аэрации ( Москва) осадок подсыхает до влажности 75 - 80 % в течение 3 - 6 лет.
Нагрузка на иловые площадки зависит от конструкции иловых площадок, климатических условий, гранулометрического состава твердой фазы осадка, его влагосодержания и других факторов. Осадок на иловых площадках, особенно в средней полосе европейской части СССР, на севере и в Сибири, подсыхает медленно. Так, на иловых площадках на естественном основании каскадного типа с отстаиванием и поверхностным удалением иловой воды на Курьяновской станции аэрации ( Москва) осадок подсыхает до влажности 75 - 80 % в течение 3 - 6 лет.
Для обезвоживания сырых осадков при использовании шнековых центрифуг напорные гидроциклоны надлежит применять для предварительного удаления абразивных частиц твердой фазы осадка, обеспечивающего защиту центрифуг от абразивного износа.
Основываясь на равенстве ( 20), можно сделать вывод, что удельное сопротивление аи прямо пропорционально квадрату удельной поверхности твердой фазы осадка, а также зависит от его пористости, с уменьшением которой удельное сопротивление существенно возрастает.

Ориентировочный расход флокулянтов, необходимый для флокуляции осадков городских сточных вод, находится в пределах 2 - 8 кг / т твердой фазы осадка. Расход флокулянтов зависит от свойств осадков. Минимальный расход требуется для осадков первичных отстойников, максимальный - для уплотненного активного ила и сброженных осадков.
Для этого предпочтительны кристаллические осадки н мало пригодны волюминозпыо гидроокиси. Собственный объем твердой фазы осадка обычно составляет лишь очень незначительную долю общего объема раствора и не учитывается в расчетах. Подбираются такие условия образования и формирования осадков, при которых снижаются до минимума адсорбционные процессы. Однако невозможно устранить потери тех примесей, которые образуют с осажденным соединением основы твердые растворы.
Метантанки должны обеспечивать сбраживание осадка из отстойников и избыточного уплотненного активного ила в условиях мезофильного или термофильного процесса. Анаэробное сбраживание твердой фазы осадка происходит при определенных оптимальных температурах: 30 - 35 С - мезофиль-ное сбраживание и 50 - 55 С - термофильное сбраживание.
Влияние рН среды на электрокинетический потенциал волокон различных тканей. Частицы большинства суспензий имеют отрицательный t - потенциал, поэтому ткани из синтетических материалов меньше загрязняются частицами твердой фазы, чем хлопчатобумажные. Отталкивание взаимнопротивоположных зарядов частиц твердой фазы осадка и синтетических тканей способствует меньшей адгезии осадка к синтетическим тканям. Это теоретическое положение было подтверждено результатами промышленных испытаний фильтровальных тканей из синтетических материалов, приведенными в предыдущем разделе. Многие осадки легко сваливались под действием собственного веса с вертикальных поверхностей фильтрпрес-сов, в то время как с хлопчатобумажных тканей их приходилось счищать скребками.
Помимо процесса фильтрования, в цикл работы фильтра входят промывка и продувка осадка. Промывка нужна в тех случаях, когда твердая фаза осадка должна быть отделена от его жидкой фазы или растворенных в ней веществ. Осадок промывается путем фильтрации промывной жидкости через полученный на фильтровальной перегородке осадок или перемешивания с промывной жидкостью с последующим фильтрованием полученной суспензии на фильтре. В зависимости от необходимой степени извлечения жидкой фазы суспензии из осадка применяют одноступенчатую или многоступенчатую промывку.
Способность водоотдачи осадков характеризуется величиной их удельного сопротивления. Она зависит от характера капилляров ( число, диаметр, длина) твердой фазы осадка и их взаимного расположения, от степени дисперсности, химического состава, вязкости, а также от соотношения свободной и связанной воды. Величина удельного сопротивления различна для осадков различного происхождения и различных сточных вод. Мало того, для одного и того же осадка она колеблется в широких пределах в зависимости от его влажности.
Для ряда микрокомпонентов, соосаждающихся с одним и тем же макрокомпонентом, значения Кравн коррелируют с энтальпией сублимации, стандартным электродным потенциалом и др. св-вами кристаллов микрокомпонента. Кравн сложным образом зависит от т-ры и состава р-ра, скачкообразно меняется при полиморфном превращении твердой фазы осадка, при изменении степени окисления элемента, образующего микрокомпонент. Фаянса-Па - нета; значение Кравн достаточно велико, если микрокомпонент образует с ионами осадка противоположного знака малорастворимое или слабодиссоциирующее соединение. Согласно правилу Хана, значение Храан достаточно велико, если микро - и макрокомпоненты изоморфны или изо-диморфны.
Соосаждением называют захват осадком ( коллектором) посторонних ионов, которые сами по себе в данных условиях осадков не образуют. Соосаждение - это распределение микрокомпонентов, вызванное выделением коллектора в твердую фазу; оно представляет собой одновременный переход микро - и макрокомпонентов в формирующуюся твердую фазу осадка.
С целью улучшения процесса обезвоживания используют присадочные материалы, которые способствуют формированию жесткого скелета на фильтровальной поверхности, препятствуют слипанию частиц осадка и. В результате увеличивается пропускная способность фильтров, лучше снимается обезвоженный осадок, а фильтрат оказывается менее загрязненным: Обычно по массе добавляют три-четыре части присадочного материала на одну часть твердой фазы осадка. Практикуется также совместное применение присадочного материала и химических реагентов.
При центрифугировании активного ила эффективность задержания сухого вещества мало зависит от производительности центрифуги, в этом случае получаются весьма существенные расхождения. Следует отметить также, что практическое использование уравнений ( 63) - ( 65) связано с трудоемкими определениями входящих в них показателей. Проведение дисперсионного анализа и определение плотности твердой фазы осадка требуют тщательного выполнения, а результаты повторных анализов часто не совпадают даже при работе с одним и тем же осадком.
При центрифугировании активного ила эффективность задержания сухого вещества мало зависит от производительности центрифуги, в этом случае получаются весьма существенные расхождения. Следует отметить также, что практическое использование уравнений ( 71) - ( 73) связано с трудоемкими определениями входящих в них показателей. Проведение дисперсионного анализа и определение плотности твердой фазы осадка требуют тщательного выполнения, а результаты повторных анализов часто не совпадают даже при работе с одним и тем же осадком.
С целью улучшения процесса обезвоживания достаточно эффективно применение присадочных материалов, которые способствуют формированию жесткого скелета на фильтровальной поверхности, препятствуют слипанию частиц осадка и их деформации. В результате увеличивается пропускная способность, фильтров, лучше снимается обезвоженный осадок, а фильтрат оказывается менее загрязненным. Обычно по массе добавляют три-четыре части присадочного материала на одну часть твердой фазы осадка. Практикуется также совместное применение присадочного материала и химических реагентов.
Для того чтобы определить пористость осадка по уравнению ( 36), достаточно полученный в результате фильтрования осадок высушить до постоянной массы и найти величину GT, предварительно определив объем влажного осадка. Однако следует иметь в виду, что фильтрат при этом должен обладать такими свойствами, при которых в процессе высушивания осадка не будет происходить изменения массы его твердой фазы. Такое изменение массы может произойти, когда при высушивании осадка находящийся в его порах фильтрат выделяет соли или другие растворимые вещества или когда интенсивно испаряющийся фильтрат уносит с собой частицы высокодисперсной твердой фазы осадка. Если это имеет место, то при определении пористости следует делать такие дополнения к методике, которые учитывали бы эти явления.

В качестве иллюстрации на рис. 37 приведены кривые замораживания воды ( АВСВЕВ) и активного ила Тушинской станции аэрации влажностью 97 % ( АВСИЛВял), полученные для одинаковых условий замораживания образцов при температуре - 10 С. В начальный период кристаллизация активного ила аналогична кристаллизации воды, но в точке Сил начинается медленное снижение температуры кристаллизации, которое продолжается до точки Оил, после чего температура льда быстро и равномерно понижается. На участке АВ происходит снижение температуры до О С; на участке ВСИЛ - фазовый переход свободной воды из жидкого состояния в твердое, на участке СилАш продолжается льдообразование за счет связанной воды ила. Однако интенсивность образования льда на этом участке снижается из-за необходимости преодоления сил сцепления воды с твердой фазой осадка. На участке АшСил кристаллизация прекращается и температура льда снижается до температуры окружающей среды. Таяние воды ( кривая / на рис. 37) происходит аналогично ее кристаллизации, но в обратном порядке. Построив кривую таяния замороженного ила, можно определить положение точки Сил ( кривая 3 на рис. 37), которая характеризует увеличение количества свободной воды после замораживания и оттаивания.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11