Обработка гидрооксидных осадков поверхностных природных вод методом непрерывного тонкослойного замораживания-оттаивания

• Автор: Федоров, Анатолий Иванович
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 c. : ил

Глава I. Аналитический обзор методов обработки осадков поверхностных природных вод с использованием искусственного холода и задачи исследований . Глава 2. Методики определения реологических и теплофизических свойств осадков . Глава 3. Глава 4. Сгущение осадков в барабанном фильтре . III
4. Глава 5. Выводы по главе 5. Общие выводы. Использованная литература . Приложение I. Пример теплового расчета аппарата тонкослойного замораживанияоттаивания . Приложение 2. Документы о внедрении . Приложение 3. Фотоматериалы . Если гравитационным уплотнением удается получить осадок с концентрацией твердых веществ до , то от дальнейшего механического сгущения отказываются. На рис. Мацуяма, производительность которой равна 0 тыс. Обрабатываемая вода характеризуется повышенной мутностью ДМ I. Для осаждения взвеси в обрабатываемую воду вводят сернокислый алюминий в количестве мгл. Установка позволяет обрабатывать среднесуточное количество осадка за 6 часов при шестидневной рабочей недели. Во время паводков установка может работать круглосуточно с производительностью м3сутки.


На основании полученного опыта были созданы усовершенствованные установки, которые эксплуатируются на водопроводных станциях в г. Фишморе с года и в г. Даере с года III. Технология обработки осадка на станции г. Даер включает уплотнение исходного осадка в количестве 0 м3сутки с влажности , до влажности , и последующее замораживаниеоттаивание 6, 4. Установка замораживания и оттаивания в г. Даер по принципиальной схеме не отличается от приведенной на рис. Из трех эксплуатируемых емкостей две работали в режиме замораживания, а третья в режиме оттаивания. Замораживание осадка в емкостях велось на разных стадиях если в одной емкости процесс замораживания только начинался, то в другой он уже заканчивался. Режим замораживания осадка длился 4 минут, а оттаивания минут. Для повышения эксплуатационных характеристик установки замораживания и оттаивания конструкция емкости была усовершенствована. Общий вид емкости представлен на рис. Трубы теплообменника выполнялись из нержавеющей стали. С внутренней стороны к боковым стенкам емкости были прикреплены по периметру гибкие резиновые мембраны. Во время работы пространство между стенками и мембранами заполнялось незамерзающей жид
Рис. Емкость цля замораживанияоттаивания осадка на водопроводной станции г. Даер Великобритания. При замораживании осадок расширялся и давил на мембраны, которые в свою очередь вытесняли раствор этиленгликоля и, таким образом, компенсировалось объемное расширение осадка. Такая конструкция емкости более успешно выдерживала напряжения, связанные с объемным расширением осадка и тепловыми нагрузками. Для сокращения продолжительности оттаивания осадка предусматривалась возможность подачи воды в емкость. Указанное на рис. Опыт эксплуатации английских установок замораживанияоттаивания осадка природных вод показал, что техникоэкономические показатели в основном определяются затратами на электроэнергию, потребляемую холодильными машинами. Для повышения экономической эффективности метода замораживанияоттаивания исходный осадок подвергался предварительному уплотнению с целью максимального сокращения его объема перед замораживанием. В результате такой подготовки осадка нагрузка на емкость по сухому веществу осадка возрастала, а расход холода и электроэнергий оставался почти неизменным. Определенное влияние на экономические показатели оказывали также продолжительность процессов замораживания и оттаивания, количество рабочих емкостей. Эти технические показатели определяют равномерность тепловых нагрузок на холодильные машины и продолжительность их работы в наиболее стабильном, экономичном режиме. Первые результаты о применении метода замораживания при обработке осадков сточных вод в США были опубликованы в году Комитетом по обработке сточных вод г. Милуоки штат Висконсин 4. Технологией обработки осадка предусматривалось его уплотнение методом флотации от концентрации до 4I, после чего осадок подавался на замораживаниеоттаивание 6, 4, 7. Эти установки принципиально могут быть применены и для обработки осадков поверхностных природных вод. В Японии метод замораживания сначала был использован на небольшой установке производительностью I м3сутки, которая была установлена в году на водопроводной станции, обрабатывающей тыс. Первая крупная установка для обработки водопроводного осадка действует с года в г. Мацуяма на станции производительностью 0 тыс. За последние годы установки для обработки осадка методом замораживанияоттаивания были введены в эксплуатацию более чем на водопроводных станциях , 1. Наиболее мощная установка используется на станции производительностью 0 тыс. Тиба 5. Во всех известных случаях практического применения метода замораживания и оттаивания осадок подвергается воздействию холодом в аппаратах емкостного типа периодического действия. Загруженный в емкость осадок сначала полностью замораживается, а затем там же оттаивается с помощью встроенных теплообменных элементов, в которые во время замораживания подается хладоноситель, а при плавлении теплоноситель. После оттаивания осадок выгружается из аппарата и направляется на обезвоживание .