Баданов К.И., Саржанова Д., Баданова А.К.

 

Таразский государственный университет им. М.Х. Дулати, г. Тараз

 

АКТИВАЦИЯ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРИ ПРОМЫВКЕ ШЕРСТИ

 

         Существующие методы интенсификации процесса коагу­ляции предусматривают создание оптимальных условий для быстрого и полного разделения гетерогенной системы, кото­рой являются природные воды, что в практике водоочистки сводится к получению легкооседающих крупных хлопь­ев с сильно развитой поверхностью и сокращению времени их формирования. Актуальным вопросом является разработка новых, более эффективных как по капитальным, так и по эксплуатационным затратам методов, интенсифици­рующих процесс коагуляции при очистке воды, к числу кото­рых относятся безреагентные (физические) методы, и в частности метод магнитной водоподготовки.

         Исследования интенсификации процесса очистки при­родных и сточных вод с использованием магнитного метода водоподготовки проводили по следующим основным направ­лениям: магнитно-электрическая активация реагентов, исполь­зуемых в процессе очистки воды; интенсификация процессов известкового умягчения во­ды; магнитная обработка промстоков промывного и красильного цехов отделочного про­изводства.

         Установлено, что коагулирующая способность раствора коагулянта сульфата алюминия может быть значительно увеличена магнитно-электрической активацией, предусмат­ривающей последовательную обработку раствора магнитным полем и электрокоагуляцию, при которой в раствор ко­агулянта вводится аноднорастворенное железо [1, 2].

         Предложенный способ активации раствора реагента по­зволяет улучшить качество осветленной воды, снизить рас­ход реагента на осветление воды с получением фильтрата требуемого качества, а также уменьшить потребность в производственных площадях, необходимых для реагентного хо­зяйства очистных сооружений, и уменьшить габаритные раз­меры отдельных сооружений реагентного хозяйства. В ходе исследований анализировалось содержание взве­шенных веществ в исходной воде. Для этого пробы пропуска­ли через бумажные фильтры по общепринятой методике и определяли содержание взвешенных веществ, находящихся в после коагуляции, измеряя оптическую плотность проб на фотоэлектроколориметре КФК-3. Кроме того, определя­ли также щелочность воды, содержание в ней железа и алюминия, температуру и другие показатели. В качестве основного технологического критерия эф­фективности магнитной активации раствора коагулянта сульфата алюминия принято остаточное содержание взвешенных веществ в осветленной воде, так как именно оно ха­рактеризует работу очистных сооружений водопровода. Получаемый эффект активации раствора коагулянта магнитным полем определяется по отношению (%):

где Э — эффект активации, %; Do— остаточное содержание взве­шенных веществ в осветленной: воде (оптическая плотность взвеси в пробе); Dм — то же, при обработке воды активным коагулянтом.

         Установлено, что коагулирующая способность коагу­лянта сульфата алюминия при магнитной активации зависит от ряда факторов. К их числу относятся напряжен­ность магнитного поля и содержание в коагулянте анодно-растворенного железа. Магнитная активация коагулянта целесообразна при содержании взвешенных частиц в исходной воде до 250 мг/л. При осветлении воды с содержанием взвешенных веществ 500 мг/л увеличение коагулирующей способности коагулян­та незначительно. Определенное влияние на эффект магнитной активации коагулянта оказывает температура осветляемой воды. При ее повышении наблюдается увеличение коагулирующей спо­собности коагулянта. Последнее относится как к гидравли­ческой крупности взвеси 0,2 мм/с и менее, так и к гидравлической крупности взвеси 1,2 мм/с. Остаточное содержание взвешенных веществ в осветлен­ной воде при магнитно-электрической активации раствора коагулянта показано на рис.1. Ана­лиз данных (режимы оптимальные), показывает, что при обработке воды раствором коагулянта, подвергнутого магнитно-электрической активации, качество осветленной воды значительно лучше, чем при обычном коагулировании.

Рисунок. 1 Остаточное содержа­ние взвешенных веществ в ос­ветленной воде при магнитно-электрической активации рас­твора коагулянта (цифрами обозначено содержание взве­шенных веществ в осветленной воде)

 

         Магнитная водоподготовка позволяет интенсифициро­вать процесс известкового умягчения воды [3]. При выполнении исследований за критерий эффективности маг­нитной обработки воды принято сравнительное увеличение количества взвеси, образующейся при известковом умягче­нии воды после омагничивиния и без омагничивания. Гид­равлическая крупность взвеси составляла 0,5 мл/с и более, т. е. такая, как и при работе отстойников в производствен­ных условиях, что позволило использовать результаты исследований при производственных испытаниях. Эффективность магнитной обработки определяли по отношению:

Рисунок. 2 Эффективность магнитной водоподготовки при известковом умягчении воды

 

         Оптимальная напряженность магнитного поля при известковом умяг­чении воды 50—60 кА/м. Влияние магнитного поля на осаждаемость взвеси при магнитной обработке промстоков показано на рис. 3 (ско­рость движения сточной жидкости в рабочем зазоре магни­тов 0,2 м/с).

Рисунок. 3 Влияние магнитного ноля на осаждаемость взвеси:

1 — осаждаемость взвеси в сточной жидкости, не подвергнутой магнитной об­работке; 2 — то же, в сточной жидкости, подвергнутой магнитной обработке при пересечении ею двух магнитных контуров; 3 — то же, при   пересечении четырех магнитных контуров

 

         Анализ приведенных данных показывает; что процент осевшей взвеси, при магнитной обработке сточных вод значительно выше, чем в отсутствие таковой. Особенно резкое различие наблюдается при осаждении взвеси с гид­равлической крупностью 0,2 мм/с (увеличение более чем в 2 раза).

         Следует отметить, что при двукратном пересечении магнитных зон сточной жидкостью эффект осаждения не­сколько ниже, чем при четырехкратном. Наряду с исследованиями влияния магнитного поля на осаждаемость взвеси из сточных вод при обработке их в маг­нитном поле была исследована динамика уплотнения взвеси во времени (рис. 4).

 

 

Рисунок. 4 Влияние магнитного по­ля на уплотняемость осадка сточных вод промывного и красильного цехов отделочного произ­водства:

1 — сточная жидкость, не подвергнутая магнитной обработке;

 2 — сточная жидкость, подвергнутая магнитной об­работке при пересечении

         ею двух магнитных контуров;

3 — то же, при пересечении четырех магнитных контуров

 

         Установлено, что осадок, выделившийся из сточной жид­кости, подвергнутой магнитной обработке, уплотняется ин­тенсивнее, чем осадок, выделившийся из сточной жидкости, не подвергнутой воздействию магнитного поля. Уплотняемость первого в основном происходит за 3 ч с незначитель­ным последующим уменьшением объема, в то время как уплотнение осадка, выделившегося из сточной жидкости, не подвергнутой магнитной обработке, можно считать закончен­ным через 5 ч. Следует обратить внимание на то, что при маг­нитной обработке сточной воды объем осевшего осадка выше, чем в отсутствие последнего.

        

 

 

 

         Литература:

 

1. Шахов А. И., Душкин С, С, Скупченко В. Ф. — Откр., изобр. пром. образцы, товар. знаки, 1981, № 7, с. 81.

2. Душкин С. С. и др. — Откр., нзобр.,  пром. образцы, товар. знаки,  1982, №43, с. 56.

3. Шахов А. И., Аветисов А. С. Магнитная обработка воды на тепловых электростанциях. Киев: УкрНИИНТИ, 1969. — 21 с.